长期以来，食管疾病的治疗一直是一个棘手难题。药物往往在食管中停留时间过短，尚未起效便已通过；许多治疗手段依赖影响全身的药物。如今，麻省理工学院的研究人员开发出一种新型凝胶系统，有望改变这一现状。
这项研究提出了一种可吞服的制剂，它能够涂覆食管表面，并将药物直接递送至组织内。初步结果表明，该方法能够在减少有害副作用的同时提升治疗效果。对于患有慢性炎症或吞咽障碍的患者而言，这一发现带来了新的希望。
难以治疗的部位
食管在人体中承担着简单的功能，但治疗起来却绝不简单。食物和液体在数秒内便通过食管，这种快速通过使得药物难以在局部停留足够长的时间以发挥作用。
食管内壁组织构成了另一道屏障。它形成了一层紧密的保护层，阻挡了多数药物，尤其是像抗体这样的大分子。因此，医生往往依赖全身性治疗。这些药物通过血液循环影响全身，虽然有效，但常常带来不必要的副作用。
麻省理工学院的乔瓦尼·特拉韦尔索（Giovanni Traverso）表示：“有许多食管疾病患者，而现有的针对这些疾病的药物，在靶向该部位的能力上非常有限，开发起来也十分困难。”
治疗选择有限的疾病
一种名为嗜酸细胞性食管炎的疾病近年来日益常见。它常由食物过敏引发，可能导致吞咽疼痛甚至无法吞咽。其他疾病，如克罗恩病，也可能引起食管炎症。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。
尽管这些药物有效，但它们增加了感染和其他并发症的风险，并且需要通过注射或输液给药，给患者带来不便和不适。研究人员长期以来一直在寻找将这类药物直接递送至食管的方法，但此前始终缺乏相应的工具。
构建更好的方法
为解决这一问题，研究团队创建了一个新的平台，融合了两个关键思路：首先，药物必须在食管中停留足够长的时间以发挥作用；其次，药物必须能够穿透组织屏障。
解决方案从水凝胶开始。这是一种粘稠的凝胶状物质，能够涂覆在食管内壁。吞服后，它会在表面铺展开来，并且比液体溶液停留更长时间。研究第一作者克里斯蒂娜·卡拉瓦西利（Christina Karavasili）解释说：“水凝胶帮助制剂在食管表面停留更久，而胆汁盐则有助于增加药物在组织中的转运。”凝胶就像一层临时涂层，将药物紧贴组织，从而促进吸收。
打开组织屏障
让药物停留在原地只解决了一半问题。食管内壁仍然阻挡着大多数分子进入。为了克服这一障碍，研究人员测试了数十种能够安全增加通透性的化合物。这些被称为赋形剂的化合物常用于药物制剂中以增强性能。
在筛选了约100种候选物质后，团队确定了一种由两种胆汁盐组成的强力组合。这些天然分子能够松动细胞之间的紧密连接。通过暂时打开这些连接，胆汁盐使得药物更容易穿过组织。“我们的数据显示，胆汁盐暂时松动了细胞间的连接，”卡拉瓦西利说，“这就在细胞之间创造了一条更易通过的通道。”
暂时且安全的效果
最重要的发现之一是，这种效应不会持续太久。治疗后，组织在数天内就能恢复正常状态。这种可逆性降低了长期损伤的风险，同时有助于维持食管的保护功能。在实验室测试中，该制剂极大地提高了药物转运效率。某些组合使吸收提高了数百倍。即使是通常无法通过组织的大分子，也能穿透内壁。
在真实条件下测试系统
为了验证结果，研究人员在动物模型中测试了该凝胶。他们将制剂递送入食管并追踪其行为。凝胶均匀地涂覆在组织上，并停留了数小时。这种延长接触时间使得药物有效地进入组织。当用于递送英夫利昔单抗时，该系统显示出强烈的吸收。数小时内便在食管内壁检测到药物，并持续存在数天。重要的是，组织没有出现持久损伤的迹象，细胞在治疗后恢复了正常结构。
减少副作用
靶向递送具有重大优势。通过将药物集中在病变区域，全身其他部位接触到的药物水平会更低。这可能会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药物。特拉韦尔索说：“如果我们能够实现靶向递送，就有可能减轻全身副作用。”对于患者而言，这意味着更安全、更舒适的治疗选择。
未来疗法的平台
研究人员将该凝胶描述为一个平台，而非单一的解决方案。它可以适应递送不同类型的药物，包括抗体和小分子。这种灵活性为多种食管疾病的新疗法打开了大门，也为进一步创新奠定了基础。特拉韦尔索表示：“这是一个支持食管药物递送系统开发的平台。”未来的工作将集中于优化制剂并进行人体试验。
让治疗更简便
易用性仍然是一个关键目标。团队正在探索确保凝胶在不引起不适的前提下充分停留的方法。他们还在研究患者可以在家使用的递送方法，其中一种方案是像饮料一样吞服的口服制剂。这类方法有望提高患者的依从性，并减少临床就诊需求。
药物递送的转变
这项研究反映了医学领域更广泛的转变：研究人员正转向靶向治疗，使药物在最需要的地方发挥作用。通过将材料科学与生物学相结合，团队创造了一个与人体自然结构协同工作的系统。这种方法可能不仅限于食管，类似的策略还可用于将药物递送到其他难以到达的部位。
研究的实际意义
这项研究可能显著改变食管疾病的治疗方式。将药物直接递送至食管，可以减少对全身性药物的依赖，从而降低感染和免疫抑制等副作用的风险。对患者来说，这意味着更少侵入性的治疗和更高的生活质量。一种能够直接向病变区域递送药物的可吞服凝胶，比注射或输液更简单、更舒适。
从长远来看，该平台可以支持针对多种疾病的新疗法开发，也可能激发在身体其他难以给药部位的类似方法。对于研究人员，这项研究提供了了解药物与组织屏障相互作用的新工具，也凸显了工程学、化学和医学相结合解决复杂问题的重要性。随着技术的发展，它可能催生更精准的个性化治疗，朝着更安全、更有效的医疗保健迈出重要一步。
研究结果已在线发表于《自然生物医学工程》（Nature Biomedical Engineering）期刊。原始报道以“New MIT gel could revolutionize treatment for esophageal diseases”为题发表在《新闻的光明面》（The Brighter Side of News）。
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