تقنية جديدة قد تساعد في التخلي عن تبريد اللقاحات والأدوية

يمكن لتقنية تخزين جديدة أن تحافظ على استقرار الأدوية واللقاحات القائمة على البروتين دون تبريدها، وقد يؤدي هذا الاكتشاف، إلى القضاء على الحاجة إلى التبريد لمئات الأدوية المنقذة للحياة.

وحسب موقع ميديكال إكسبريس، فمن امثلة هذه الأدوية المستهدفة الأنسولين والأجسام المضادة وحيدة النسيلة واللقاحات الفيروسية.

قال سكوت ميدينا، رئيس الدراسة، وأستاذ الهندسة الطبية الحيوية في جامعة ولاية بنسلفانيا: "أكثر من 80% من الأدوية البيولوجية و90% من اللقاحات تتطلب ظروفًا يتم التحكم في درجة حرارتها. ويمكن أن يؤدي هذا النهج إلى إحداث ثورة في تخزينها وتوزيعها، مما يجعلها أكثر سهولة في الوصول إليها وبأسعار معقولة للجميع".

وأضاف: "سوف يؤدي هذا إلى توفير مليارات الدولارات التي يتم إنفاقها حاليًا على إبقاء هذه المنتجات باردة طوال سلسلة التوريد، ومن المحتمل أن يتيح استخدام العلاجات البروتينية في البيئات التي لا يكون التبريد المستمر فيها ممكنًا".

نُشر البحث مؤخرًا في مجلة Nature Communications.

من خلال سلسلة من التجارب، استبدل فريق البحث المحلول القائم على الماء المستخدم عادةً في الأدوية القائمة على البروتين بزيت مشبع بالفلوروكربون واختبر 5 بروتينات مختلفة ذات مجموعة من الوظائف المتعلقة بالصحة مثل الأجسام المضادة والإنزيمات.

وعند اختباره على الفئران، وجد الباحثون أن المحلول الجديد كان بنفس فعالية الإصدارات المبردة ولم يُظهر أي علامات سمية، مما يعني عدم وجود آثار صحية ضارة من المحلول الزيتي.

ووجد الباحثون أيضًا أن المحلول القائم على الزيت كان معقمًا بشكل طبيعي لعينات البروتين، مشيرين إلى أنها لا يمكن أن تكون ملوثة بالبكتيريا أو الفطريات أو الفيروسات التي تتطلب بيئة قائمة على الماء للنمو والبقاء.

كانت هناك مشكلة واحدة: البروتينات في البيئات القائمة على الماء تنتشر بالتساوي في جميع أنحاء السائل. أما في الزيت، فهي ليست قابلة للذوبان إلى هذا الحد، كما أوضح ميدينا، لذا، طور الفريق مادة فعالة سطحية - جزيء يغطي سطح البروتين - لحماية سطح البروتين بطريقة تسمح له بالانتشار بالتساوي في جميع أنحاء المحلول.

كما أنشأ العامل الخافض للتوتر السطحي غلافًا واقيًا حول البروتين، مما يحافظ عليه مستقرًا ويمنعه من الانهيار حتى في درجات حرارة تصل إلى 212 درجة فهرنهايت، وهو ما من شأنه أن يتسبب عادة في غليان الماء.

قال ميدينا: "فكر في الأمر كما لو كان معطف المطر مخصصًا للبروتينات، فمثلما يحافظ معطف المطر على جفافك، فإن هذا الغلاف الواقي يحافظ على سلامة البروتين من الحرارة والتلوث، مما يسمح له بالبقاء مستقرًا وعمليًا".

وأوضح ميدينا أن الأدوية واللقاحات القائمة على البروتين عادة ما تكون حساسة للحرارة والضوء والحركة، وكل هذا يمكن أن يؤدي إلى فقدان بنيتها ووظيفتها بمرور الوقت، يساعد التبريد في إبطاء عملية التحلل هذه، لذلك يظل الدواء فعالًا حتى يتم إعطاؤه".

وتابع: "عند درجات الحرارة المرتفعة، تبدأ البروتينات في التكشف وتصبح غير نشطة، يحدث التكشف لأنه عندما ترتفع درجة الحرارة، فإن طاقة جزيئات الماء ستسحب البروتين وتكشفه. وبسبب هذا، غالبًا ما يتعين تخزين علاجات البروتين في الثلاجات أو المجمدات لمنع حدوث التكشف".

وقال ميدينا إن هذه النتائج لديها القدرة على الحد من أو القضاء على لوجستيات سلسلة التبريد، وهي شبكة الإمداد اللازمة لتوصيل العلاجات من مكان إنتاجها إلى مراكز التوزيع المختلفة قبل تقديمها للمرضى.

في عام 2020، وجد فريق آخر من الباحثين أن تكاليف لوجستيات سلسلة التبريد من المتوقع أن تبلغ 58 مليار دولار على مستوى العالم بحلول عام 2026.

وقال ميدينا: "إذا حدث خطأ ما في العملية، فقد يتم فقدان نشاط العلاج بالبروتين، وقد لا يكون الدواء فعالًا بعد الآن أو يصبح ملوثًا وقد يتعرض المرضى للأذى".

وقال الباحثون إن نهجهم لديه القدرة على خفض التكاليف والحواجز أمام شركات الأدوية، مما قد يؤدي إلى المزيد من المدخرات وتحسين الوصول للمرضى المحتاجين إلى هذه العلاجات.

وأضاف ميدينا: "إن هذه الطريقة الجديدة قد تخفف الحواجز وتسمح بتوزيع الأدوية في بيئات شحيحة الموارد بين جميع السكان. ويمكننا حتى استخدام هذه الطريقة مع أولئك الموجودين في ساحة المعركة، حيث تكون هذه العلاجات مطلوبة ولكن الوصول إلى التبريد محدود".

وفي المستقبل، يهدف الباحثون إلى إثبات أن طريقتهم تعمل مع بروتينات إضافية والشراكة مع شركات الأدوية لتثبيت جزيئات البروتين أو الببتيدات التي يمكن استخدامها في مجموعة من الأدوية.

وقال ميدينا: "نحن الآن في عملية تأمين حقوق براءات الاختراع ونأمل في الشراكة مع شركات الأدوية لجعل منتجاتها البروتينية أكثر استقرارًا وسهولة في الوصول إليها".