نانوداروها (نانودراگ‌ها) چیستند؟
Nanomedicine یا نانوپزشکی، کاربرد فناوری نانو (مهندسی دستگاه‌های کوچک) در پیشگیری و درمان بیماری در بدن انسان است. این هماهنگی تکامل‌یافته توان این را دارد که باعث تغییر چشمگیری در علم پزشکی شود. برنامه‌های کاربردی نانوپزشكی در آینده‌ی نزدیک عبارتند از: مانیتورهای فعالیت، شیمی درمانی، دستگاه‌های ضربان‌ساز، ریزتراشه‌ها، آزمایش‌های OTC، پمپ‌های انسولین، مه‌پاش‌ها، تزریق‌کننده‌های بدون سوزن، سمعك‌ها، سنسورهای جریان در پزشکی و فشار خون، کنترل گلوكز و سیستم‌های تحویل دارو.
- چند مثال برای این که چگونه نانوپزشکی می‌تواند روش‌های معمول پزشکی را تغییر دهد:
- نانودستگاه‌های تشخیصی می‌توانند برای کنترل شیمی درونی بدن، به کار گرفته‌شوند. نانوروبات‌های متحرک مجهز به فرستنده‌های بی‌سیم، می‌توانند در سیستم‌های خون و لنفاوی گردش کنند و هنگام عدم تعادل شیمیایی هشدارهایی را ارسال کنند.
- نانودستگاه‌های شبه ثابت می‌توانند در سیستم عصبی برای کنترل پالس، فعالیت موج مغزی و دیگر عملکردها کاشته شود.
- دستگاه‌های نانوتکنولوژی کاشته‌شده می‌توانند داروها یا هورمون‌ها را در صورت نیاز به افرادی که دارای عدم تعادل مزمن یا کمبود هستند، توزیع کنند.
- نانودستگاه‌ها در دفیبریلاتورها و دستگاه‌های ضربان‌ساز قلب، می‌توانند رفتار سلول‌های فرد را تحت تاثیر قرار دهند.
- پادتن‌های مصنوعی، گلبول‌های خونی سفید و قرمز مصنوعی و نانو ربات‌های ضدویروسی ممکن است طراحی شوند.
- پیشرفته‌ترین آن در زمینه نانوپزشکی، شامل استفاده از نانو ربات‌ها به عنوان جراحان مینیاتوری است. چنین دستگاه‌هایی ممکن است سلول‌های آسیب دیده را ترمیم کنند یا در داخل سلول‌ها قرار بگیرند و ساختارهای داخل سلولی آسیب دیده را جایگزین یا کمک کنند. در نهایت، نانودستگاه‌ها می‌توانند خود را همانندسازی کنند یا توسط تغییر یا جایگزینی مولکول‌های DNA، کمبود ژنتیکی را تصحیح کنند.
- تحویل هدفمند دارو که گاهی اوقات تحویل هوشمند دارو نامیده می‌شود، روشی برای ارسال و ارائه دارو به بیمار است؛ به طوری که باعث افزایش غلظت دارو در برخی از قسمت‌های بدن نسبت به سایرین می‌شود. این روش، تا حد زیادی بر پایه‌ی نانوپزشکی است که قصد دارد تا تحویل دارو به وسیله نانوذرات را به منظور مقابله با افت تحویل داروهای مرسوم به کار بگیرد.
این نانوذرات با داروها بارگذاری می‌شوند و قسمت‌های خاصی از بدن را مورد هدف قرار می‌دهند که در آن منحصرا بافت‌های بیمار وجود دارد و از این رو اجتناب از تعامل با بافت سالم است. هدف از یک سیستم تحویل هدفمند دارو، طولانی شدن، محلی سازی، هدف گیری و تعامل داروهای محافظت شده با بافت های بیمار است. سیستم تحویل داروهای مرسوم، جذب دارو از عرض یک غشای بیولوژیک است، در حالی که سیستم انتشار هدفمند، دارو را در دوز و مقدار معین عرضه می‌کند. مزایای استفاده از سیستم انتشار هدفمند، کاهش فرکانس دوز مصرف شده توسط بیمار، تأثیر یکنواخت‌تری از دارو، کاهش اثرات جانبی دارو و کاهش نوسانات در سطح داروهای در گردش است. اشکال در سیستم هزینه بالایی دارد که باعث می شود بهره وری دشوارتر و توانایی تعدیل و تنظیم دوزها را کاهش دهد.
سیستم‌های تحویل داروی هدفمند برای بهینه‌سازی تکنیک‌های بازسازی ساخته شده‌اند. این سیستم مبتنی بر روشی است که مقدار مشخصی از یک عامل درمانی را برای یک دوره طولانی مدت به منطقه هدفمند معیوب درون بدن ارسال می‌کند. این کمک می کند تا سطوح موردنیاز دارو در پلاسما و بافت حفظ شود، بنابراین مانع از هر گونه آسیب توسط دارو به بافت سالم می شود. سیستم تحویل دارویی بسیار جامع یکپارچه است و نیازمند رشته های مختلفی مانند شیمی‌دان، زیست شناسان و مهندسین است تا نیروهای خود را به منظور بهینه سازی این سیستم متحد کنند.
تحویل هدفمند دارو می‌تواند برای درمان بسیاری از بیماری ها، مانند بیماری‌های قلبی عروقی و دیابت استفاده شود. با این حال، مهم‌ترین کاربرد تحویل هدفمند دارو در درمان تومورهای سرطانی است. روش غیرفعال برای انجام این کار، روش غیرفعال مورد هدف قرار دادن تومورها، استفاده از اثر افزایش نفوذپذیری و حفظ (EPR) است.این یک وضعیت خاص برای تومور است که از تشکیل سریع رگ‌های خونی و تخلیه لنفاوی ضعیف، ناشی می‌شود. هنگامی‌که رگ‌های خونی به سرعت شکل می‌گیرند، منافذ بزرگی به اندازه ۱۰۰ تا ۶۰۰ نانومتر حاصل می‌شود که به نانوذرات بزرگ اجازه‌ی ورود می‌دهد. علاوه بر این، تخلیه‌ی لنفاوی ضعیف بدان معنی است که نفوذ زیاد نانوذرات به ندرت از بین می‌رود؛ بنابراین تومور نانوذرات بیشتری را برای درمان موفقیت‌آمیز حفظ می‌کند.
انجمن قلب آمریکا، بیماری قلبی عروقی را به عنوان اولین علت مرگ در ایالات متحده معرفی کرده‌است. هر سال ۱.۵ میلیون انفارکتوس قلبی (MI)، که به عنوان حملات قلبی شناخته می‌شود، در ایالات متحده رخ می دهد و در ۵۰۰۰۰۰ نفر به مرگ منجر می‌شود. هزینه‌های مربوط به حملات قلبی بیش از ۶۰ میلیارد دلار در سال است. بنابراین، نیاز به ارائه‌ی یک سیستم بازیابی و بهبودی مطلوب وجود دارد. کلید حل این مشکل، در استفاده موثر از داروهایی است که می‌تواند به طور مستقیم بافت‌های بیمار را مورد هدف قرار دهد. این تکنیک می‌تواند به پبشرفت بسیاری از تکنیک‌های بازسازی برای درمان بیماری‌های مختلف کمک کند.
توسعه تعدادی از استراتژی‌های بازسازی برای درمان بیماری قلبی در سال‌های اخیر، نشان‌دهنده‌ی تغییر الگوی رویکردهای متداول است که هدف آن‌ها کنترل بیماری قلبی است.
درمان با سلول‌های بنیادی می‌تواند برای کمک به بازسازی بافت عضلانی قلب و بازگرداندن عملکرد انقباضی قلب با ایجاد و حمایت از یک ریزمحیط قبل از MI مورد استفاده قرار بگیرد. توسعه در تحویل هدفمند دارو به تومورها زمینه کاری را برای تحویل هدفمند دارو به بافت قلبی فراهم کرده‌است. پیشرفت‌های اخیر نشان داده‌است که سطوح اندوتلیال در تومورها متفاوت است، که منجر به مفهوم مولکول‌های چسبندگی سلولی اندوتلیال توسط تحویل هدفمند دارو به تومورها شده‌است.
Liposomes را می‌توان به عنوان تحویل دارو برای درمان سل استفاده کرد. درمان معمول سل، شیمی‌درمانی پوست است که خیلی موثر نیست و ممکن است به علت شکست شیمی درمانی در ایجاد غلظت بالای کافی در محل عفونت باشد. سیستم تحویل لیپوزوم اجازه می‌دهد تا نفوذ میکروفاژ و ایجاد غلظت در محل عفونت بهتر شود. تحویل داروها به صورت داخل وریدی و با استنشاق انجام می‌شود. مصرف خوراکی توصیه نمی‌شود زیرا لیپوزوم‌ها در دستگاه گوارش شکسته می‌شوند.
چاپ سه‌بعدی نیز توسط پزشکان مورد استفاده قرار می‌گیرد تا به بررسی نحوه مورد هدف قرار دادن تومورهای سرطانی در یک روش کارآمدتری بپردازد. با چاپ یک شکل پلاستیک سه بعدی از تومور و پر کردن آن با داروهای مورد استفاده در درمان، جریان مایع را می‌توان مشاهده کرد که اجازه ی تغییر دوزها و هدف قرار دادن داروها را می‌دهد.
تا به امروز، سیستم‌های مختلف نانو دارو از طریق راه‌های مختلف مصرف از جمله دندریمر، نانوبلور، امولسیون‌ها، لیپوزوم‌ها، نانوذرات لیپید جامد، میسل‌ها و نانوذرات پلیمری ایجاد شده‌است. سیستم‌های Nanodrug برای بهبود اثربخشی، ایمنی، خواص فیزیکی و شیمیایی و مشخصات فارماکوکینتیک (بخشی از داروسازی که با جذب و پخش و دفع دارو در بدن سر و کار دارد) و فارماکودینامیک (بث درباره‌ی اثر دارو بر ساختمان موجودات زنده) مواد دارویی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. به طور خاص، سیستم‌های کاربردی نانو دارویی می‌توانند دسترسی زیستی داروهای خوراکی، نیمه عمر داروهای تزریقی (با کاهش ایمنی‌زایی) و تحویل هدفمند به بافت‌های خاص را افزایش دهد.
بنابراین، سیستم‌های نانو دارو ممکن است فرکانس مصرف دارو را کاهش داده و در عین حال اثرات دارویی حداکثر و عوارض جانبی سیستمیک را به حداقل برساند و احتمالا منجر به مطلوبیت بهتر درمان و نتایج بالینی بهتر می‌شود. با وجود این مزایای فارماکوکینتیک جالب، توجه‌ها اخیرا به پتانسیل سمی نانوداروها جلب شده و زیرا آن‌ها اغلب سمیت سلولی در بافت زنده و در آزمایشگاه، استرس اکسیداتیو، التهاب و سمیت ژنتیکی را منجر می‌شوند.
مقالات مربوط به نانوداروها در نشریات گروه انتشارات OMICS منتشر شده‌اند که این مقالات دارای استانداردهای با کیفیت بالا و استنادات متعدد هستند.
بینهایت ممنونم. هم مطلب خوبی بود هم منبع خوبی رو در آخر معرفی کرده بودید. عالی.