از میکروامولسیون تا نانوذرات

آینده سیستم‌های نوین دارورسانی/

دکتر حسین حیدری کایدان، (عضو هیئت علمی گروه فارماسیوتیکس، دانشکده داروسازی اهواز): امروز شیوه رساندن دارو به بدن، به‌اندازه خود مولکول در موفقیت درمان نقش دارد. مروری بر مسیر این فناوری، محدودیت‌های آن، و جایگاهی که در صنعت داروی کشور دارد، می‌تو‌اند مثمر ثمر باشد.

برای دهه‌ها، پیشرفت در دارو را بیش از هر چیز با کشف مولکول‌های تازه می‌سنجیدند. اما تجربه چیزی دیگر آموخت. یک مولکول موثر اگر در آب حل نشود، پیش از رسیدن به هدف تجزیه شود، یا در کنار اثر درمانی بدن را با عوارض گسترده درگیر کند، در بالین کارایی چندانی ندارد. به‌همین سبب، بخشی بزرگ از پژوهش و سرمایه‌گذاری امروز نه صرف کشف داروی جدید، بلکه صرف یافتن راهی بهتر برای رساندن همان داروها به محل اثر می‌شود [1]. این حوزه را سیستم‌های نوین دارورسانی می‌نامند.

ما می‌خواهیم تصویری روشن از این مسیر به دست دهیم: از میکروامولسیون تا نانوذرات، افق پیش رو، و محدودیت‌هایی که کمتر درباره آن‌ها سخن گفته می‌شود. پرسش پایانی هم مشخص است؛ صنعت داروی کشور کجای این نقشه ایستاده است.

چرا شیوه دارورسانی سرنوشت‌ساز است؟

یک قرص تا اثر کند، مسیری دشوار در پیش دارد. باید در دستگاه گوارش حل شود، از دیواره روده بگذرد، از کبد عبور کند و سرانجام با غلظتی کافی به بافت هدف برسد. در هر گام، بخشی از دارو از دست می‌رود. حلالیت و جذب اندک یکی از دلایل مهم شکست داروهای بالقوه در مسیر تبدیل‌شدن به محصول است، هرچند اثربخشی و سمیت و رفتار فارماکوکینتیک هم در این شکست سهم دارند.

اشکال دارویی رایج چند ضعف مشترک دارند: فراهمی زیستی پایین، پخش‌شدن در سراسر بدن و ایجاد عارضه در بافت‌های سالم، تخریب سریع داروهای حساس مانند پروتئین‌ها، و افت‌وخیز غلظت که بیمار را وادار به مصرف مکرر می‌کند. حامل‌های نوین برای پاسخ به همین ضعف‌ها ساخته شدند؛ سامانه‌هایی که دارو را تا محل اثر همراهی می‌کنند و آزادسازی آن را در زمان و مکان مناسب تنظیم می‌کنند.

میکروامولسیون؛ نقطه آغاز یک نگاه تازه

میکروامولسیون یکی از نخستین پاسخ‌های موفق به مشکل حلالیت بود. برخلاف امولسیون‌های معمولی که به‌مرور دو فاز می‌شوند، میکروامولسیون مخلوطی شفاف و پایدار از روغن، آب و ماده فعال سطحی است که خودبه‌خود شکل می‌گیرد و قطراتی در ابعاد چند ده نانومتر دارد.

ارزش عملی آن دو وجه دارد. نخست، داروهای کم‌محلول را در خود حل می‌کند و جذب‌شان را بالا می‌برد. دوم، در دارورسانی پوستی کارآمد است؛ اجزای میکروامولسیون سد شاخی پوست را به‌طور موقت سست می‌کنند و عبور دارو را چند برابر افزایش می‌دهند [2].

از نگاه صنعتی، یک مزیت مهم دیگر هم دارد. چون میکروامولسیون خودبه‌خود و بدون صرف انرژی بالا تشکیل می‌شود، ساخت آن به تجهیزات پرهزینه‌ای مانند هموژنایزر فشار بالا نیاز ندارد و بر خطوط تولید متعارف هم قابل اجراست. همین موضوع، آن را به یک نقطه شروع در دسترس برای شرکت‌های دارویی بدل می‌کند که می‌خواهند بدون سرمایه‌گذاری سنگین وارد حوزه فرآورده‌های نوین شوند. میکروامولسیون در واقع نمونه‌ای زودهنگام از ایده‌ای بزرگ‌تر است که چند دهه پژوهش را شکل داده است؛ بسته‌بندی دارو در ساختارهایی در مقیاس نانو. همین ایده، کمابیش هم‌زمان، خانواده‌ای گسترده‌تر از حامل‌ها را نیز پروراند.

خانواده نانوحامل‌ها

نانوحامل‌ها ذراتی در مقیاس نانو هستند؛ هزاران بار کوچک‌تر از قطر موی انسان. کارشان حمل دارو، محافظت از آن در برابر تخریب، و رساندنش به مقصد است. مهم‌ترین اعضای این خانواده از این قرارند [1]:

لیپوزوم‌ها: کیسه‌های کروی از جنس فسفولیپید، یعنی همان ماده سازنده غشای سلول. هم داروی آب‌دوست و هم داروی چربی‌دوست را جای می‌دهند و با بدن سازگارند.

نیوزوم‌ها: ساختاری شبیه لیپوزوم اما بر پایه سورفکتانت‌های غیریونی، که معمولا پایدارتر و ارزان‌ترند.

نانوذرات لیپیدی جامد و حامل‌های لیپیدی نانوساختار (SLN و NLC):

نسلی تازه‌تر از حامل‌های چربی‌پایه با پایداری و کنترل آزادسازی بهتر.

نانوذرات پلیمری: ذراتی از پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر که دارو را آهسته و کنترل‌شده رها می‌کنند.

این فناوری سال‌هاست از آزمایشگاه به بالین رسیده است. آمفوتریسین B لیپوزومی، که سمیت کلیوی این داروی ضدقارچی را به‌مقدار زیاد کاهش داد، از حدود سال ۱۹۹۰ در اروپا عرضه شد. دوکسوروبیسین لیپوزومی نیز که نخستین داروی نانویی مورد تایید سازمان غذاوداروی آمریکا شناخته می‌شود، از سال ۱۹۹۵ به بازار آمد و سمیت قلبی یکی از مهم‌ترین داروهای شیمی‌درمانی را به‌شکل معناداری مهار کرد [3]. آشناترین نمونه اما تازه‌تر است؛ واکسن‌های mRNA کرونا. این واکسن‌ها بدون نانوذرات لیپیدی ساخته نمی‌شدند. مولکول mRNA بسیار شکننده است و بیرون از سلول به‌سرعت تجزیه می‌شود؛ پوشش نانولیپیدی آن را حفظ کرد و به درون سلول رساند [4]. این هم گفتنی است که نانوذره لیپیدی با لیپوزوم کلاسیک یکی نیست و ساختار و ترکیب متفاوتی دارد.

افق آینده: دارورسانی هدفمند و هوشمند

تصویری که تا این‌جا ترسیم کردیم مربوط به امروز است. آنچه در راه است جاه‌طلبانه‌تر است؛ حاملی که علاوه بر حمل دارو، بداند کجا و کی محموله خود را رها کند. نخستین امیدها بر تجمع نسبی نانوذرات در بافت تومور استوار بود، اما جهت پژوهش اکنون به‌سمت سامانه‌های فعال‌تر رفته است. در نوع هدفمند آن، سطح حامل به مولکول‌هایی مجهز می‌شود که آن را به‌سوی سلول بیمار راهنمایی می‌کنند و از آسیب به بافت سالم می‌کاهند. در نوع پاسخگو به محرک، دارو تنها زمانی آزاد می‌شود که شرطی برقرار باشد؛ اسیدیته محیط تومور، گرما، یا آنزیمی خاص.

افق‌هایی دیگر هم گشوده شده است. سامانه‌های تشخیص‌ودرمان، بیماری را هم‌زمان تصویربرداری و درمان می‌کنند. چاپ سه‌بعدی دارو این نوید را می‌دهد که دوز و شکل فرآورده متناسب با هر بیمار ساخته شود، هرچند این فناوری هنوز در آغاز راه است و شمار فرآورده‌های تاییدشده‌اش انگشت‌شمار است.

هوش مصنوعی نیز به طراحی سریع‌تر فرمولاسیون‌ها کمک می‌کند. جمع این روندها یک پیام دارد؛ آینده دارو تنها در خود مولکول رقم نمی‌خورد، در هوشمندی سامانه‌ای که آن را می‌رساند نیز شکل می‌گیرد.

محدودیت‌ها و ملاحظات واقع‌بینانه

این خوش‌بینی جای تامل هم دارد. فاصله آزمایشگاه تا بالین بسیار بیشتر از آن است که در نگاه اول به‌نظر می‌رسد. یک فراتحلیل پرارجاع در سال ۲۰۱۶، صد و هفده مطالعه را بررسی کرد و نشان داد به‌طور میانه تنها حدود ۰٫۷ درصد از دوز تزریق‌شده نانوذرات به بافت تومور می‌رسد؛ رقمی که خوش‌بینی اولیه به دارورسانی هدفمند را به‌شدت تعدیل کرد و بخشی زیاد از حامل‌های هدفمند را در فاز بالینی ناکام گذاشت [5]. کنار این مسئله، دو نگرانی دیگر هم هست. برخی نانوحامل‌ها واکنش ایمنی یا سمیت ناخواسته پدید می‌آورند و ارزیابی ایمنی بلندمدت‌شان هنوز کامل نشده است. افزون بر آن، ساخت یکنواخت و تکرارپذیر این فرآورده‌ها در مقیاس صنعتی دشوار و پرهزینه است و همین، دسترسی بیمار را محدود می‌کند. هیچ‌یک از این‌ها بن‌بست نیست؛ اما یادآوری می‌کند که نانودارو معجزه نمی‌کند. ابزاری توانمند است که تنها با طراحی دقیق، کنترل کیفیت سخت‌گیرانه و ارزیابی صادقانه به وعده‌اش عمل می‌کند.

صنعت داروی کشور: از آزمایشگاه تا بازار

حالا به پرسش اصلی برسیم؛ جای صنعت داروی کشور در این تحول کجاست؟ روند جهانی روشن است. سودآوری و ارزش‌افزوده به‌تدریج از داروهای ساده و ژنریک به‌سمت فرآورده‌های پیچیده و فناوری‌محور، از جمله نانوداروها و داروهای زیستی، جابه‌جا می‌شود.

برای صنعت ما این جابه‌جایی یک منطق اقتصادی روشن دارد. تولید ژنریک‌های سنتی سال‌هاست میان دو فشار گرفتار است؛ قیمت‌گذاری دستوری از یک‌سو و حاشیه سود اندک از سوی دیگر. راه خروج از این بن‌بست، حرکت به‌سمت ژنریک‌های ارزش‌افزوده (Value-Added Generics) است؛ یعنی بازطراحی داروهای موجود در قالب فرمولاسیون‌های بهبودیافته مانند فرم‌های نانویی یا رهایش کنترل‌شده، که هم اثربخشی و تحمل‌پذیری بهتری دارند و هم ارزش و حاشیه سودی بالاتر ایجاد می‌کنند. این مسیر به شرکت داخلی اجازه می‌دهد از رقابت فرسایشی بر سر قیمت فاصله بگیرد و بر پایه کیفیت و تمایز رقابت کند.

ظرفیت علمی این حرکت در کشور موجود است و صرف ادعا نیست. شرکت دانش‌بنیان اکسیر نانوسینا نمونه خوبی است؛ از دل پایان‌نامه دکتری بنیان‌گذارش در زمینه لیپوزوم برای درمان سرطان بیرون آمد و امروز چند نانوداروی داخلی را به بازار رسانده است. سینا دوکسوزوم، فرم نانولیپوزومی دوکسوروبیسین، همان کاری را می‌کند که پیش‌تر گفتیم و سمیت قلبی شیمی‌درمانی را کم می‌کند [3, 6]. سینا کورکومین، فرم نانومیسلی عصاره زردچوبه، ایران را به دومین تولیدکننده آن در جهان بدل کرد. سینا آمفولیش هم ژل نانولیپوزومی آمفوتریسین B برای درمان سالک است [6]. نکته درخور توجه آنکه این فرآورده‌ها با همکاری علمی دانشکده داروسازی شکل گرفتند؛ نمونه‌ای عینی از پیوند دانشگاه و صنعت. تولید داخلی فرآورده‌های پیچیده‌تری مانند داروهای مبتنی بر پیوند آنتی‌بادی و دارو، و صادرات برخی نانوداروهای ضدسرطان ساخت داخل به کشورهای منطقه، نشان می‌دهد این راه شدنی است.

با این همه، تبدیل این موفقیت‌های موردی به یک صنعت بالغ آسان نیست و چند مانع واقعی سر راه دارد. مانع نخست، زیرساخت کنترل کیفیت است؛ فرآورده‌های نانویی برخلاف داروهای معمولی به روش‌های پیشرفته سنجش اندازه ذرات، بار سطحی و پایداری نیاز دارند و بی‌این زیرساخت، تضمین کیفیت ممکن نیست.

مانع دوم، انتقال فناوری از آزمایشگاه به تولید انبوه است؛ فرمولاسیونی که در مقیاس کوچک جواب می‌دهد، به‌سادگی و با همان کیفیت در مقیاس صنعتی تکرار نمی‌شود.

مانع سوم به حوزه رگولاتوری برمی‌گردد؛ ثبت و ارزیابی این فرآورده‌ها به رویه‌هایی متناسب با ماهیت پیچیده آن‌ها نیاز دارد تا نه راه نوآوری بسته شود و نه ایمنی بیمار قربانی شتاب گردد.

اما یک مانع حیاتی دیگر هم هست که کمتر به آن پرداخته می‌شود؛ تامین مواد جانبی با خلوص بالا، یا همان اکسیپیان‌های عملکردی (Functional Excipients). فرآورده‌های نوین به موادی مانند فسفولیپیدهای گرید دارویی، پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر و سورفکتانت‌های تزریقی وابسته‌اند که تولید داخلی آن‌ها محدود است و در شرایط تحریم و ناپایداری زنجیره تامین، دسترسی به آن‌ها دشوار و پرهزینه می‌شود. بدون یک راهبرد روشن برای تامین این مواد، حتی بهترین فرمولاسیون‌ها هم در مرحله تولید پایدار متوقف می‌مانند.

از نگاه سیاست‌گذار، این موانع در دل خود فرصت‌اند. سرمایه‌گذاری روی زیرساخت کنترل کیفیت، پشتیبانی از شرکت‌های دانش‌بنیان در گذار به تولید، نوسازی چارچوب‌های نظارتی، و به‌ویژه توسعه تولید داخلی اکسیپیان‌های با ارزش‌افزوده بالا، می‌تواند صنعت داروی کشور را از واردکننده داروهای گران‌قیمت نانویی به تولیدکننده و حتی صادرکننده بدل کند. جایگزینی واردات، حتی برای چند قلم پرهزینه، صرفه‌جویی ارزی قابل‌توجهی به همراه دارد.

جمع‌بندی

تاریخ صنعت دارو نشان داده برندگان هر دوره کسانی بوده‌اند که موج بعدی را زودتر دیده‌اند. سیستم‌های نوین دارورسانی دیگر بحثی نظری و مربوط به آینده نیستند؛ همین حالا بازار و بالین جهان را تغییر داده‌اند. برای صنعت داروی کشور، این حوزه هم یک ضرورت است و هم یک فرصت؛ ضرورت برای عقب‌نماندن از رقابت، و فرصت برای رشد بر پایه سرمایه علمی‌ای که نمونه‌هایش را دیدیم. اما پیمودن این راه فقط با واقع‌بینی ممکن است؛ سرمایه‌گذاری بر نوآوری، در کنار پافشاری بر کیفیت، ایمنی و تامین پایدار مواد اولیه. آینده به کسانی می‌رسد که هم شجاعت حرکت به‌سوی فناوری نو را داشته باشند و هم صداقت پذیرش محدودیت‌هایش را.

منابع

1. Mitchell MJ, Billingsley MM, Haley RM, Wechsler ME, Peppas NA, Langer R. Engineering precision nanoparticles for drug delivery. Nat Rev Drug Discov. 2021;20(2):101-124.
2. Kogan A, Garti N. Microemulsions as transdermal drug delivery vehicles. Adv Colloid Interface Sci. 2006;123-126:369-385.
3. Barenholz Y. Doxil®: the first FDA-approved nano-drug: lessons learned. J Control Release. 2012;160(2):117-134.
4. Hou X, Zaks T, Langer R, Dong Y. Lipid nanoparticles for mRNA delivery. Nat Rev Mater. 2021;6(12):1078-1094.
5. Wilhelm S, Tavares AJ, Dai Q, Ohta S, Audet J, Dvorak HF, Chan WCW. Analysis of nanoparticle delivery to tumours. Nat Rev Mater. 2016;1:16014.
6. Iran Nanotechnology Innovation Council (INIC). List of approved domestically produced nanomedicine products [Internet]. Available from: https://nano.ir

/انتهای پیام/