فاکتورهای مؤثر بر اکتشافات دارویی مبتنی بر فناوری نانو

شركت‌های داروسازی و فناوری زیستی به منظور تولید مداوم داروهای جدید و متفاوت با حداقل قیمت تمام‌شده، به شدت تحت فشار می‌باشند. در حال حاضر حدود ۷ تا ۱۰ سال برای توسعه و ورود یك دارو به بازار، با هزینه‌ای بالغ بر ۸۰۰ میلیون دلار لازم است. به عبارت دیگر اكتشاف دارویی نیازمند شناسایی بیماری‌ها، مكانیسم‌ آنها و شناسایی هدف مورد نظر (جهت مؤثربودن دارو) است.
انتظار می‌رود پروژهٔ ژنوم انسانی منجر به شناسایی حدود ۱۰۰،۰۰۰ هدف جدید شود كه نیازمند بررسی منابع بیشمار اطلاعات تركیبات مختلف به منظور مقایسهٔ توالی ژن‌ها و ساختارها است. این مسئله نشان‌دهندهٔ یك فرآیند بسیار وقت‌گیر و مانع اساسی در زمینهٔ اكتشافات دارویی است چرا كه میلیون‌ها تركیب برای هر هدف بایستی به طور مجزا غربال شوند. اكتشافات نو و فناوری‌های جدید ارزیابی به روند شناسایی، توسعه و ورود داروها به بازار سرعت می‌بخشند.
ورود فناوری‌ میكروآرایه‌ها و آزمایشگاه روی تراشه باعث تسریع روند اكتشافات دارویی شده است. در حالی كه دانشمندان در گذشته فقط قادر به مطالعه یك تا ۱۲ ژن به طور هم‌زمان بودند، در حال حاضر در همان محدودهٔ زمانی فناوری میكروآرایه‌ها امكان بررسی هزاران ژن را فراهم كرده است.
امروزه فناوری نانو به دلیل داشتن عملكردی در اندازه‌های بسیار كوچك‌تر، به صورت تصاعدی قادر به ارائه عملكردی فراتر از میكروآرایه‌های امروزی است. فناوری نانو قادر به تسریع و بهبود روندهای اكتشافات دارویی از طریق كوچك‌سازی، خودكار‌سازی و افزایش سرعت و صحت ارزیابی‌ها می‌باشد. در نگاه اول به نظر می‌رسد که داروهای مبتنی بر نانو، مزایای ویژه‌ای نیز برای افراد مریض به همراه خواهند آورد.
● تأثیر فناوری‌نانو بر صنایع داروسازی
در سال ۲۰۰۰، شركت داروسازی Elan از طرف سازمان دارو و غذای آمریکا تأییدیه فناوری تولید نانوبلور‌های خود را با انجام فرمولاسیون مجدد داروی Rampune® یا سیرولیموس به دست آورد. این فرمولاسیون جدید با كاهش اندازهٔ ذر‌ات به زیر ۲۰۰ نانومتر توانست مشكل حلالیت خیلی پایین دارو را حل كند. شاید مهم‌ترین مزیت این فرمولاسیون جدید افزایش زمان نگهداری آن نسبت به محصول قدیمی می‌باشد. علاوه بر مثال فوق موارد دیگری را نیز جزء مزایای استفاده از فناوری نانو در داروسازی ذكر كرده‌اند:
▪ افزایش حلالیت:
از مزایای عمدهٔ سیستم‌های دارورسانی مبتنی بر نانو، تاثیر سریع آنهاست. این مسئله تاحدودی مربوط به فناوری‌های كپسوله‌‌كردن و به دنبال آن افزایش سرعت انحلال ماده در مایعات بدن است. در همین راستا می‌توان به این نكته اشاره كرد كه ذرات ۱۰ میكرونی سطحی معادل ۲ تا ۵ مترمربع به ازای هرگرم دارا می‌باشند در حالی كه نانوذرات ۳ تا ۵نانومتری دارای سطحی معادل ۴۰۰ تا ۵۰۰ مترمربع به ازای هرگرم می‌باشند. شركت داروسازی Elan روش‌ روكش‌دهی پیشرفته‌ای را دارا می‌باشد كه از كنترل گسترده‌ای بر روی این نوع ذرات برخوردار است.
▪ كاهش هزینه‌های توسعه:
تحقیق و توسعه فناوری نانو نیازمند روش‌های جدید آنالیز می‌باشد. توسعهٔ این روش‌ها و تجاری‌شدن آنها باعث افزایش بازده و بهبود وضعیت صنعت دارورسانی خواهد گردید. از آن جمله شناساگرهای زیستی مبتنی بر نانوذرات می‌باشند كه در تست‌های بررسی كارآیی و میكروآرایه‌ها كاربرد دارند. برخی شركت‌ها از نانوبلور‌ها (معمولاً ژرمانیوم و سیلیكون) برای نشان‌داركردن فلورسانت مواد استفاده می‌كنند در حالی كه امروزه شركت‌هایی چون Evident technologies, Quantom dots و Kereos از مزایای ویژهٔ نقاط كوانتومی برای تحقیقات خود استفاده می‌كنند.
▪ هدفمندسازی بیشتر:
افزایش كارآیی داروها نسبت به دوز در سیستم‌های دارورسانی مبتنی بر نانو نیاز كلی مصرف دارو را كاهش می‌دهد و احتمالاً باعث كاهش هزینه‌ها و عوارض ناخواسته در بدن می‌شود. به عنوان مثال شركت ALZA سیستم نانوذره‌ای لیپیدی ویژه‌ای با یك روكش پلی‌اتیلن گلیكول موسوم به Stealth® ارائه كرده است. این فناوری قادر است برخی از پاسخ‌های سیستم ایمنی را رد كند. به این ترتیب انتقال دقیق داروها به اهداف مدنظر ممكن می‌شود. Doxil® اولین محصول موجود در بازار است كه در ساخت آن از این فناوری برای درمان سرطان تخمدان استفاده شده است. از دیگر روش‌ها می‌توان به انتقال نانوذرات روكش‌ شده با مواد مغناطیسی به بافت مورد نظر با كمك یك میدان مغناطیسی خارجی اشاره كرد.
▪ سودمندی بیشتر برای بیماران:
از دیگر مزایای فناوری نانو كه باعث تقویت صنایع داروسازی می‌شود، مشتری‌ها هستند. داروهای مبتنی بر فناوری نانو شاید پاسخی به نیاز روزافزون به مصرف راحت‌تر داروها باشند. به عنوان مثال چندین داروی جدید برای انتقال به ریه فرمولاسیون می‌شوند، كه الزاماً بافت ریه محل اثرگذاری آنها نیست. در همین زمینه شركت‌های داروسازی Nektar و Pfizer اخیراً فاز سه سیستم انتقال ریوی انسولین خود را به پایان رسانده‌اند.
● عوامل توسعهٔ اكتشافات دارویی مبتنی بر نانو
▪ همكاری شركت‌های داروسازی و شركت‌های تولید وسایل و شركت‌های ارائه‌دهندهٔ خدمات فناوری نانو
▪ توسعهٔ سریع شركت‌های نوپا در فناوری نانو
▪ انجام پروژه‌های بی‌شمار تحقیقاتی فناوری نانو در مراكز دانشگاهی
▪ افزایش سرمایه‌گذاری‌های دولتی در زمینهٔ تحقیقات و فناوری نانو
▪ شرایط زندگی غیرسالم كه منجر به بروز بیماری و درنتیجه نیازمند درمان می‌شود.
▪ علاقهٔ صنعت و سرمایه‌گذاران
▪ نقش فعال بیماران در انتخاب درمان‌ها و بهبود فرمولاسیون‌ها براساس افزایش تقاضا
▪ افزایش تقاضای پزشكان و بیماران برای درمان‌ها و تشخیص‌های جدید
▪ افزایش جمعیت افراد مسن و بهبود درمان‌هایی كه منجر به افزایش عمر اشخاص می‌شوند.
▪ شناسایی ساختارهای جدید واجد خواص جدید
▪ توسعهٔ رایانه‌های قدرتمند و نرم‌افزارهای پیشرفته كه برای شبیه‌سازی در زمینهٔ طراحی داروهای هدفمند كارآیی دارند.
▪ استفاده از فناوری‌ آرایه‌های ژنی و پروتئینی در اكتشافات دارویی و نیاز به شناسایی سریع اهداف مدنظر با استفاده از كمترین حجم‌ نمونه‌ها
یكی از عواملی كه باعث تقویت تحقیق و توسعه در زمینهٔ داروهای مبتنی بر نانو شده است جمعیت افراد مسن و تمایل كلی موجود در زمینهٔ درمان بیماری‌هایی مانند ایدز، پاركینسون و سرطان است. هرچه جامعه بیشتر از مزایای پیشرفت‌های پزشكی بهره‌مند شود،‌ امید به زندگی بیشتر می‌شود. این نكته ‌علاوه بر كاهش نرخ رشد جمعیت، باعث تقاضاهای بیشتر در زمینهٔ درمان‌های بهبودیافته شده‌ است. علاوه بر آن بیماری‌های مرتبط با افزایش سن مانند سرطان، دیابت و بیماری‌های عصبی نیز در حال ازدیاد می‌باشند. البته نیازمندی‌ها و تقاضای بیماران تنها عامل اجتماعی مؤثر در رشد اكتشافات دارویی مبتنی بر نانو نیست.

منبع : ستاد ویژه توسعه فناوری نانو