Pionierska metoda leczenia przy użyciu piany daje nadzieję pacjentom z chorobami płuc
Zespół ostrej niewydolności oddechowej (ang. acute respiratory distress syndrome, ARDS) jest stanem zapalnym płuc, który stał się główną przyczyną zgonu u pacjentów cierpiących na COVID-19. Ta szybko postępująca choroba charakteryzuje się m.in. zużyciem wewnętrznej płynnej powłoki płuc, która jest niezbędna do ich rozprężania. Stan ten nasila się w przypadku zakażenia koronawirusem. „W chwili obecnej brak jest skutecznego leku na to schorzenie”, zauważa koordynator wspieranego przez UE projektu LIFT Josué Sznitman, profesor nadzwyczajny inżynierii biomedycznej z Technion, izraelskiego instytutu technologicznego. „Pacjentów poddaje się mechanicznej wentylacji z podaniem tlenu w nadziei, że ich płuca same się wyleczą. Jednakże około 40 % osób dotkniętych ARDS prawdopodobnie umrze”.
Lepszy sposób dostarczania leków
Kluczowym wyzwaniem w leczeniu tego schorzenia jest dostarczenie leku do tych obszarów płuc, w których jest on potrzebny. Powszechnie stosowane urządzenia, takie jak nebulizatory, nie są w stanie skutecznie dostarczać leków do płuc, ponieważ umożliwiają wdychanie tylko małych cząsteczek, zatem dawki pozostają niskie. Bezpośrednie wkrapianie płynów do płuc prowadzi do ich nieodpowiedniego rozprowadzenia, ponieważ w wyniku działania grawitacji spływają one w dół. W ramach projektu LIFT starano się rozwiązać ten problem poprzez opracowanie unikalnego preparatu w postaci pianki i urządzenia do jej dostarczania, które posłużyłyby do leczenia ARDS, a potencjalnie również innych chorób płuc. „W ramach tego projektu chcieliśmy wykazać, że dostarczanie naszego surfaktantu w postaci pianki, mającego na celu zastąpienie wewnętrznej płynnej powłoki płuc, może być skutecznym sposobem leczenia”, mówi Sznitman. „Chcieliśmy wykazać, że nasza pianka jest lepsza od płynów, które – bez powodzenia – stosowano w poprzednich badaniach klinicznych”. Wykorzystując modele szczurów i świń, zespół projektu przystąpił do demonstracji skuteczności swojej zgłoszonej do opatentowania technologii. Zbudowano roboczy prototyp urządzenia do dostarczania leku w postaci pianki (ang. Liquid Foam Therapy, LIFT), a doświadczenia przedkliniczne przeprowadzono najpierw na szczurach. Po uzyskaniu zadowalających wyników u szczurów zespół wykorzystał następnie płuca świń. „Płuca świń użyto, aby sprawdzić, czy badana metoda i urządzenie pozwalają na skuteczne i równomierne rozprowadzenie leku w większych płucach o rozmiarze zbliżonym do ludzkich płuc”, wyjaśnia Sznitman.
Nowe metody leczenia płuc
Zespołowi projektu udało się zademonstrować, w jaki sposób można skutecznie dostarczać piankę w celu pokrycia nabłonka pęcherzyków płucnych, torując drogę do nowej ery leczenia ARDS i innych chorób płuc. Przeprowadzone w ramach projektu LIFT udane próby na zwierzętach umożliwiły zespołowi rozpoczęcie prób przedklinicznych na dużych zwierzętach. Miejmy nadzieję, że pozwoli to zespołowi rozpocząć badania kliniczne, leczenie, a ostatecznie ratować życie prawdziwych pacjentów. „Długoterminowym celem jest, aby rozwiązanie to stało się złotym standardem w leczeniu ARDS”, mówi Sznitman. Zespół projektowy chce również rozszerzyć wykorzystanie tej technologii na dostarczanie innych leków. „Badamy na przykład możliwość dostarczania dużych dawek sterydów do leczenia ARDS, w tym u pacjentów z ciężkim przebiegiem COVID-19”, zauważa Sznitman i wyjaśnia: „Wyniki projektu LIFT mogą wykroczyć poza samo leczenie ARDS. Tę technologię dostarczania leków można wykorzystywać w innych metodach leczenia płuc, takich jak dostarczanie komórek macierzystych bezpośrednio do płuc w celu leczenia takich chorób jak przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP)”. Aby wykorzystać cały ten potencjał, założono nowy start-up o nazwie Neshima Medical. Jego celem jest jak najszybsze i najbezpieczniejsze wprowadzenie na rynek tych ratujących życie metod leczenia chorób płuc. „Planujemy ukończyć kliniczny prototyp naszego urządzenia do dostarczania leków do końca 2020 roku, a następnie przygotować się do badań klinicznych”, dodaje Sznitman. „Jesteśmy przekonani, że wprowadzimy na rynek przełomowe urządzenie do dostarczania leków do płuc, które znajdzie zastosowanie w leczeniu wielu chorób układu oddechowego”.
Słowa kluczowe
LIFT, ARDS, COVID-19, koronawirus, płuca, surfaktant, płucny, lek, choroby