食道疾病的治疗长期以来一直是一个令人沮丧的挑战。药物往往通过得太快而无法发挥作用，许多治疗方法依赖于影响全身的药物。现在，麻省理工学院(MIT)的研究人员开发了一种新的基于凝胶的系统，可能会改变这一现状。
该研究介绍了一种可吞咽的配方，可以覆盖食道并将药物直接递送到组织中。早期结果表明，这种方法可以在减少有害副作用的同时改善治疗效果。
对于患有慢性炎症或吞咽障碍的患者来说，这些发现提供了新的希望。
难以治疗的部位
食道在人体中扮演着简单的角色，但治疗它却远非易事。食物和液体在几秒钟内就通过它。这种快速移动使得药物难以停留足够长的时间来发挥作用。
一种新型凝胶基疗法覆盖食道并将药物直接递送到组织，提供更安全有效的治疗选择。（来源：Shutterstock）
食道组织内壁形成了一个紧密的保护层，阻挡了许多药物，尤其是抗体等大分子。
因此，医生通常依赖全身性治疗。这些药物通过血液流遍全身，影响整个身体。虽然它们可以有所帮助，但通常会带来不必要的副作用。
"许多人都有食道疾病，如果你看看这些疾病的药物，它们在靶向身体这部分的能力上非常有限，而且很难开发出有效的药物，"麻省理工学院的Giovanni Traverso说道。
有限的治疗选择
一种名为嗜酸性食管炎的疾病近年来变得越来越普遍。它通常由食物过敏引发，可能导致吞咽疼痛甚至无法吞咽。
其他疾病，如克罗恩病，也可能引起食道炎症。许多患者依赖英夫利昔单抗等药物，这些药物通过抑制免疫系统来减轻炎症。
虽然有效，但这些药物增加了感染和其他并发症的风险。它们还需要注射或输液，这可能会让人感到不适和不便。
食道靶向剂型用于生物制剂给药的OTiS工作流程示意图。（来源：Nature Biomedical Engineering）
研究人员长期以来一直在寻求一种方法，将这些药物直接递送到食道。到目前为止，合适的工具根本不存在。
构建更好的方法
为了解决这个问题，研究团队创建了一个结合两个关键想法的新平台。首先，药物必须在食道中停留足够长的时间才能发挥作用。其次，它必须能够穿过组织屏障。
解决方案始于一种水凝胶，这是一种浓稠的凝胶状物质，可以覆盖食道内壁。一旦吞下，它会在表面扩散并比液体溶液停留更长时间。
"水凝胶有助于配方在食道表面保持更长时间，而胆盐则有助于增加穿过组织的运输，"该研究的主要作者Christina Karavasili说道。
这种凝胶就像一层临时层，将药物保持在组织附近，以便被吸收。
解锁组织屏障
让药物停留在原位只解决了问题的一半。食道内壁仍然阻挡大多数分子进入。
体外渗透性实验设置的制作和验证。（来源：Nature Biomedical Engineering）
为了克服这一点，研究人员测试了数十种可以安全增加通透性的化合物。这些被称为辅料的化合物通常用于药物配方中以增强性能。
在筛选了大约100种选项后，团队确定了两种胆盐的强大组合。这些天然存在的分子有助于松动细胞之间的紧密连接。
通过暂时打开这些连接，胆盐使药物更容易穿过组织。
"我们的数据表明，胆盐会暂时松动这些细胞-细胞连接，"Karavasili说。"这在细胞之间创造了更具通透性的通道。"
暂时且安全的效果
最重要的发现之一是这种效果不会持久。治疗后，组织会在几天内恢复正常状态。
这种可逆性降低了长期损伤的风险。它还有助于维持食道的保护功能。
在实验室测试中，这种配方大大增加了药物运输。某些组合将吸收率提高了数百倍。
食道PEs的安全性和有效性评估。（来源：Nature Biomedical Engineering）
即使是通常无法穿过组织的大分子，也能够穿透内壁。
在真实条件下测试系统
为了确认结果，研究人员在动物模型中测试了这种凝胶。他们将配方递送到食道并追踪其行为。
凝胶均匀地覆盖了组织并停留了数小时。这种延长的接触使药物能够有效地进入组织。
当用于递送英夫利昔单抗时，该系统显示出强烈的吸收。药物在几小时内就出现在食道内壁，并持续存在数天。
重要的是，组织没有显示出任何持久损伤的迹象。细胞在治疗后恢复了正常结构。
辅料渗透增强特性的解释。（来源：Nature Biomedical Engineering）
减少副作用
靶向递送提供了一个主要优势。通过将药物集中在受影响的区域，身体其他部分暴露在较低水平的药物下。
这可以减少与全身性治疗相关的副作用，尤其是那些抑制免疫系统的副作用。
"如果我们有可能进行部位定向递送，我们可能能够减轻全身性副作用，"Traverso说。
对患者来说，这可能意味着更安全、更舒适的治疗选择。
体外评估水凝胶的生物粘附特性。（来源：Nature Biomedical Engineering）
未来疗法的平台
研究人员将这种凝胶描述为一个平台，而不是单一解决方案。它可以适应递送不同类型的药物，包括抗体和小分子。
这种灵活性为一系列食道疾病的新型治疗方法打开了大门。它也为进一步的创新提供了基础。
"这是一个使食道药物递送系统开发成为可能的平台，"Traverso说。
未来的工作将集中在完善配方并在人体试验中进行测试。
使治疗更容易
易用性仍然是一个关键目标。团队正在探索确保凝胶停留足够长时间而不引起不适的方法。
他们还在研究患者可以在家中使用的递送方法。其中一个选项涉及一种简单的口服配方，可以像饮料一样吞下。
这种方法可能会提高患者依从性，并减少临床就诊的需求。
药物递送的转变
该研究反映了医学的一个更广泛转变。研究人员正朝着在最需要的地方发挥作用的靶向疗法发展。
通过将材料科学与生物学相结合，该团队创建了一个与人体自然结构协同工作的系统。
这种方法可能扩展到食道以外。类似策略可能用于将药物递送到其他难以到达的区域。
研究的实际意义
这项研究可能会显著改变食道疾病的治疗方法。直接将药物递送到食道可能会减少对全身性药物的依赖，降低感染和免疫抑制等副作用的风险。
对患者来说，这意味着侵入性更小的治疗和生活质量的提高。一种可以将药物直接递送到受影响区域的可吞咽凝胶，提供了一种比注射或输液更简单、更舒适的替代方案。
从长远来看，该平台可能支持一系列疾病新疗法的开发。它也可能激发在身体其他药物递送困难区域的类似方法。
对研究人员而言，该研究提供了一种新工具，用于了解药物如何与组织屏障相互作用。它还强调了将工程学、化学和医学结合起来解决复杂问题的重要性。
随着技术的进步，它可能会带来更个性化的治疗方法，能够精确靶向特定组织。这将标志着向更安全、更有效的医疗保健迈出的重要一步。
研究结果在线发表在《自然生物医学工程》杂志上。
原始故事"麻省理工学院新型凝胶有望彻底改变食道疾病治疗方法"发表在The Brighter Side of News上。
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