Reproduktivno zdravlje žena možda nikada neće biti isto, zahvaljujući biomedicinskom inženjeru Northwestern univerziteta Patricku Kiseru i njegovom prvom intravaginalnom prstenu ove vrste koji mjesecima pouzdano isporučuje antiretrovirusni lijek i kontraceptiv.
Kiserov jedan prsten isporučuje dva lijeka koji čine tri važne stvari: uređaj je dizajniran za zaštitu od HIV-a i herpesa, kao i od neželjene trudnoće. To će biti prvi uređaj s potencijalom da ponudi ovu zaštitu koji će biti testiran na ženama.
Prsten koji se lako koristi isporučuje kontrolisane doze tenofovira (uobičajeni antiretrovirusni lek) i levonorgestrela (kontraceptiv) tokom 90 dana. Prstenovi se sada proizvode, a uređaj će uskoro biti podvrgnut prvom testiranju na ženama.
Detalji razvoja prstena, uređaja koji predstavlja mnogo 'prvih', objavio je 5. marta PLOS ONE, recenzirani onlajn časopis otvorenog pristupa.
Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji, 35 miliona ljudi širom svijeta živi sa HIV-om, a 222 miliona žena bi željelo odgoditi ili prekinuti rađanje, ali ne koristi nikakvu metodu kontracepcije.
"Sumnjam da će žene koristiti prsten prvenstveno za kontracepciju, ali će također imati koristi od zaštite od spolno prenosivih bolesti", rekao je Kiser, stručnjak za intravaginalnu primjenu lijekova. "A posebno za žene u zemljama u razvoju, neželjena trudnoća može imati značajne zdravstvene, ekonomske i kulturne posljedice. Želimo motivirati žene da koriste ovaj prsten."
Prsten, prečnika 5,5 centimetara, jednostavan je, ali složen. Kiser i njegove kolege su mukotrpno radili pet godina, konstruirajući tri materijala koji čine prsten i optimizirajući uređaj da pouzdano isporučuje fiksne i efikasne doze dva lijeka tokom dugog vremenskog perioda.
"Mnogo inženjerstva je uloženo u razvoj prstena," rekao je Kiser, stariji autor rada. "To predstavlja dvije doktorske teze - jedan doktorat za veći dio koji sadrži antiretrovirusni lijek i drugi doktorat za manji dio koji sadrži kontraceptiv."
Kiser je član fakulteta na odsjeku za biomedicinsko inženjerstvo na McCormick School of Engineering and Applied Sciences i na odsjeku za akušerstvo i ginekologiju na Medicinskom fakultetu Feinberg Univerziteta Northwestern.
Prsten se lako ubacuje u vaginu i ostaje na mjestu tri mjeseca. A budući da se tenofovir isporučuje na mjestu prijenosa, prsten - poznat kao tenofovir levonorgestrel IVR - koristi manju dozu od pilula. Levonorgestrel koji oslobađa prsten je isti lijek koji se koristi u određenim kontraceptivnim pilulama i u intrauterinom ulošku.
"Ovaj sistem predstavlja značajan napredak u tehnologiji vaginalnog davanja lijekova i prvi je u novoj klasi dugodjelujućih višenamjenskih sistema za prevenciju lijekova", kažu autori studije. Oni također izvještavaju o detaljima inženjeringa, sigurnosti, stabilnosti i oslobađanja droge prstena.
"Razlike između ova dva lijeka su ogromne, što nam je predstavljalo izazov dizajna", rekao je Kiser. "Tenofovir je visoko rastvorljiv u vodi, dok je levonorgestrel veoma nerastvorljiv u vodi. A dnevna doza je drugačija: prsten isporučuje oko 10 miligrama tenofovira i samo 10 mikrograma levonorgestrela. Naša naučna prepreka bilo je pronalaženje načina za proizvodnju prstena dvostruke namjene koji uneo uređaj u kliniku."
Tenofovir oralno uzima 3,5 miliona HIV-inficiranih ljudi širom svijeta, a proučavan je i kao gel. Lijek inhibira replikaciju HIV-a i HSV-2 (herpes simplex virus-2) u osjetljivim stanicama.
Prethodne studije su pokazale da antiretrovirusni lijekovi mogu spriječiti infekciju HIV-om, ali postojeće metode za isporuku lijeka nisu uspjele. Tablete se moraju uzimati svakodnevno i zahtijevaju visoke doze; neke žene možda preferiraju dugotrajniju metodu, kao što je prsten, u odnosu na metode koje se koriste u vrijeme seksa, kao što je gel.
Kiserov kombinovani prsten obećava mnogo više. Snaga uređaja proizlazi iz njegove jedinstvene polimerne konstrukcije: njegov elastomer bubri u prisustvu tekućine (kao što je ona koja se nalazi u ljudskom tijelu), isporučujući do 100 puta više tenofovira od trenutne tehnologije intravaginalnog prstena, koja ima stope oslobađanja. koji vremenom opadaju.
"Proizvodi rade samo kada se koriste", rekao je koautor David Friend, direktor razvoja proizvoda u CONRAD-u, koji razvija tehnologije reproduktivnog zdravlja za zemlje s niskim prihodima i povezan je s Medicinskom školom istočne Virginije.
"Posjedovanjem prstena koji može ostati u tijelu do 90 dana, nadamo se da će ovaj prsten ponuditi rješenje za povećanje prianjanja, a samim tim i veću zaštitu od HIV-a, a istovremeno i sprječavanje trudnoće", on rekao.
Dio antiretrovirusnog lijeka u prstenu je napravljen od jedne vrste poliuretana, a kontracepcijski dio prstena je napravljen od drugog poliuretana. Svaki materijal je trebao biti dizajniran sa ispravnim brzinama difuzije, tako da se inkapsulirani lijek oslobađa u tijelo željenom brzinom, osiguravajući ispravnu dozu.
Treći poliuretanski materijal između dva dijela drži lijekove odvojenim. Svi dijelovi su zavareni zajedno kako bi se kompletirao prsten.
