स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के इंजीनियरों ने एक इंजेक्टेबल हाइड्रोजेल भंडारण तकनीक विकसित की है जो हर दिन बार-बार इंजेक्शन लगाने की तुलना में जीएलपी-1 दवा को हर चार महीने में इंजेक्ट करने की अनुमति देती है। यह हाइड्रोजेल-आधारित एकल-इंजेक्शन दवा उत्पाद चिकित्सीय हस्तक्षेप की आवृत्ति को काफी कम कर सकता है, रोगियों के जीवन की गुणवत्ता में काफी सुधार कर सकता है और मधुमेह के उपचार की जटिलताओं को कम कर सकता है।
स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के सामग्री इंजीनियरों ने एक नई हाइड्रोजेल वितरण प्रणाली विकसित की है जो मधुमेह और वजन प्रबंधन दवाओं (जैसे ओज़ेम्पिक, मौन्जारो, ट्रुलिसिटी, विक्टोज़ा, आदि) के दैनिक या साप्ताहिक इंजेक्शन को हर चार महीने में इंजेक्शन में बदल देती है। 21 नवंबर को सेल रिपोर्ट्स मेडिसिन में प्रकाशित एक नए अध्ययन में शोधकर्ताओं का मानना है कि यह प्रणाली मधुमेह और वजन प्रबंधन में काफी सुधार करेगी, रोगी दवा अनुपालन में वृद्धि करेगी और टाइप 2 मधुमेह वाले रोगियों को दीर्घकालिक स्वास्थ्य में सुधार करने में मदद करेगी।
ये दवाएं हार्मोन ग्लूकागन-जैसे पेप्टाइड 1 (जीएलपी-1) की नकल करके काम करती हैं। लेकिन जहां ये दवाएं लोगों को उनके आहार और वजन को प्रबंधित करने में मदद कर सकती हैं, वहीं दैनिक या साप्ताहिक इंजेक्शन कई रोगियों के लिए बोझ बन सकते हैं।
स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर और नए हाइड्रोजेल के प्रमुख अन्वेषक एरिक एपेल ने कहा: "उपचार का पालन करना टाइप 2 मधुमेह के प्रबंधन में सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक है। साल में केवल तीन इंजेक्शन से मधुमेह या मोटापे के रोगियों के लिए अपनी दवा का पालन करना आसान हो जाएगा।"
दुनिया भर में 500 मिलियन लोगों को टाइप 2 मधुमेह है, जिसमें अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में 130 मिलियन लोग शामिल हैं। ऐसा अनुमान है कि संयुक्त राज्य अमेरिका में इलाज की वार्षिक लागत $400 बिलियन तक है। जीएलपी-1, एक दवा जो हाल ही में सामने आई है, को एक "चमत्कारिक दवा" के रूप में प्रतिष्ठित किया गया है जिसके कुछ दुष्प्रभाव हैं और यह रोगियों को तृप्ति बढ़ाने, भूख कम करने और अन्य इनाम-संबंधित आहार प्रभावों को लक्षित करने में मदद करके ऊर्जा सेवन को प्रभावी ढंग से नियंत्रित कर सकती है।
नया नैनोकम्पोजिट हाइड्रोजेल
हाइड्रोजेल का रहस्य उनके मूल में नैनोकणों के अद्वितीय भौतिक गुणों में निहित है। हाइड्रोजेल नए नहीं हैं - उदाहरण के लिए, आजकल बहुत से लोग जो कॉन्टेक्ट लेंस पहनते हैं, वे इन्हीं से बने होते हैं - लेकिन इन हाइड्रोजेल को फटने से बचाने और अपना आकार बनाए रखने के लिए इंजीनियर किया जाता है। हाइड्रोजेल को पॉलिमर और नैनोकणों के साथ डिज़ाइन किया गया है जो एक-दूसरे से कमजोर रूप से बंधे होते हैं, इसलिए वे जेल की तरह एक साथ रहते हैं लेकिन समय के साथ धीरे-धीरे नष्ट हो जाते हैं। हाइड्रोजेल पॉलिमर श्रृंखलाओं और नैनोकणों के नेटवर्क हैं जो दवा के अणुओं को तब तक पकड़कर रखते हैं जब तक कि नेटवर्क विघटित न हो जाए और दवा जारी न हो जाए।
एपेल बताते हैं, "हमारा हाइड्रोजेल कुछ महीनों की अवधि में पिघल जाता है, जैसे पानी में चीनी का क्यूब एक-एक अणु को घोलता है।" "मैं अक्सर कहता हूं कि हाइड्रोजेल को एक प्रकार के आणविक वेल्क्रो के साथ एक साथ रखा जाता है जो अच्छी तरह से चिपक जाता है लेकिन आसानी से अलग किया जा सकता है।"
नए हाइड्रोजेल, जिसे तकनीकी रूप से पॉलिमर-नैनोपार्टिकल (पीएनपी) हाइड्रोजेल के रूप में जाना जाता है, में एक ऑफ-द-शेल्फ सुई के साथ आसानी से इंजेक्ट किए जाने के लिए "पर्याप्त" तरल प्रवाह होता है, और यह जेल जैसा और शरीर में इतना स्थिर होता है कि चार महीने तक चल सकता है। जीएलपी-1 दवा के अणुओं को हाइड्रोजेल में तैयार किया जाता है। समय के साथ, हाइड्रोजेल धीरे-धीरे पिघलता है और दवा के अणु भी बाहर पैक हो जाते हैं।
आपका डॉक्टर दवा युक्त हाइड्रोजेल का एक छोटा टुकड़ा त्वचा के नीचे एक सुविधाजनक स्थान, जैसे बगल में इंजेक्ट करेगा। इंजीनियरों के लिए, मुख्य बात यह थी कि हाइड्रोजेल को कैसे डिजाइन किया जाए ताकि यह इतना छोटा हो कि मरीज के लिए आरामदायक और विनीत हो, लेकिन इतना बड़ा और टिकाऊ हो कि पूरे चार महीने तक चल सके। एपेल का मानना है कि उनकी टीम ने यह नियंत्रण उपाय हासिल कर लिया है।
एपेल ने कहा, "हमने मिलान के लिए चार महीने की अवधि चुनी जब लोग वास्तव में अपने डॉक्टर या एंडोक्राइनोलॉजिस्ट को देखेंगे, यही कारण है कि हम रिलीज अवधि के बारे में इतने विशिष्ट थे।"
संभावना आशाजनक है
अब तक, टीम ने प्रयोगशाला चूहों पर नई दवा वितरण प्रणाली का बड़ी सफलता के साथ परीक्षण किया है। इस हाइड्रोजेल-आधारित थेरेपी के एक इंजेक्शन से एक प्रमुख व्यावसायिक दवा के दैनिक इंजेक्शन की तुलना में चूहों में रक्त शर्करा और वजन प्रबंधन में सुधार हुआ।
जबकि इस विशेष हाइड्रोजेल को विशेष रूप से चार महीने की जीएलपी-1 परीक्षण व्यवस्था के लिए डिज़ाइन किया गया था, टीम ने रिलीज की समय सीमा को कुछ दिनों से लेकर छह महीने तक सफलतापूर्वक समायोजित कर लिया है। इस प्रणाली का उपयोग अन्य प्रोटीन, टीकों और यहां तक कि चिकित्सीय कोशिकाओं में भी किया गया है, और इस बात के प्रमाण हैं कि जीएलपी-1 दवाएं हृदय रोग के जोखिम को भी कम करती हैं। ये सभी संकेत अन्य दवाओं और अन्य स्थितियों के लिए इस दवा वितरण प्रणाली के संभावित अनुप्रयोगों की ओर इशारा करते हैं। टाइप 1 मधुमेह वाले बच्चों में भी बहुत आशाजनक परिणाम प्राप्त हुए हैं।
शोधकर्ता इसका अगला परीक्षण सूअरों पर करेंगे, जिनकी त्वचा और अंतःस्रावी तंत्र मनुष्यों के समान हैं। यदि ये परीक्षण योजना के अनुसार चलते हैं, तो हम डेढ़ से दो साल के भीतर मानव नैदानिक परीक्षण देख सकते हैं।
एपेल ने कहा, "कम से कम, हमने जीएलपी-1 पर आधारित मधुमेह-रोधी और मोटापा-रोधी उपचारों को विस्तारित करने का मार्ग प्रशस्त किया है, जो टाइप 2 मधुमेह और शायद अन्य बीमारियों के उपचार में लाभकारी प्रभाव डाल सकते हैं।"