HIV, tüberküloz, diyabet veya ruh sağlığı sorunları gibi kronik hastalıklarla başa çıkmaya çalışan hastalar için çoklu ilaç rejimlerine sıkı sıkıya bağlı kalmak hayati önem taşıyor. Ancak gün içinde farklı zamanlarda alınması gereken çok sayıda hap, genellikle doz atlanmasına, tutarsız tedaviye ve sağlık durumunun kötüleşmesine yol açıyor. World Health Organization Dünya Sağlık Örgütü’ne (DSÖ) göre, kronik hastalığı olanların yaklaşık yüzde 50'si reçeteli tedavilerini takip etmekte zorlanıyor. Bu durum önlenebilir komplikasyonlara ve artan sağlık maliyetlerine neden oluyor.

Kaliforniya Üniversitesi San Diego ( UC San Diego ) araştırmacıları, bu sorunu çözmek için yenilikçi bir çözüm geliştirdi. Tek bir kapsül, zaman içinde kademeli olarak ilaç salınımı yaparak gün boyunca birden fazla hap alımının yerini alabilecek. Matter dergisinde yayımlanan makale ile tanıtılan Akıllı Kapsül, önceden belirlenmiş aralıklarla ilaçları serbest bırakarak ilaçların etkisini artırmayı ve hastaların gün içerisinde ilaç takibi yükünü kaldırmayı amaçlıyor.

Akıllı Kapsül Teknolojisi Nasıl Çalışıyor?

Akıllı Kapsülün içinde, birden fazla ilaç, ayrı bölmelerde bulunmaktadır ve her bir bölme içeriği, önceden belirlenmiş bir zamanda serbest bırakmak üzere tasarlanmıştır. İlaçlar, pH'a duyarlı bir polimerle gömülü laktoz ve maltoz matrisinden yapılmış bariyerlerle ayrılmıştır. Bu polimer, ilaçları mide asidinden korumakla birlikte çözünmesi daha alkali bir ortamda gerçekleşir. Bu bilgiden hareketle araştırmacılar, bu polimerin yoğunluğunu ayarlayarak her bir bariyerin çözülmesinin ne kadar süreceğini kontrol edecek bir yöntem geliştirdiler ve ilaçların tam olarak zamanlanmış aralıklarla serbest bırakılmasını sağlayabildiler.

Kapsülün dış kabuğu, bitkisel selülozdan yapılmış bir gövde ve kapaktan oluşur. İlaç bölmelerinin bulunduğu kapsülün ana gövdesi, pH'a duyarlı bir polimerle korunur. Korunmasız olan kapak, mideye iner inmez çözülür ve bu da ilk ilacın salınımını başlatır.

Kapsülün tek akıllı özelliği zamanlama değildir. Araştırmacılar, kapsülün içine mikroskobik magnezyum parçacıkları ekleyerek iki önemli avantaj daha sağladı. Bu parçacıklar, mide asidiyle temas ettiğinde hidrojen kabarcıkları üreterek kapsülün içeriğini karıştırır ve ilacın daha hızlı çözülmesine yardımcı olur. Bu özellik, özellikle ağrı kesiciler, kardiyovasküler ilaçlar veya acil tedaviler gibi hızlı emilim gerektiren ilaçlar için kritik öneme sahiptir.

Ayrıca, bu magnezyum parçacıkları mide asidini geçici olarak nötralize ederek lokalize alkali bir ortam oluşturur. Bu, pH'a duyarlı polimer bariyerlerin çözülmesini kolaylaştırarak, kapsüldeki sonraki ilaçların salınımını başlatır.

İlk Testler ve Kullanım Alanları

Araştırmacılar, Parkinson hastalığı için bir ilaç olan üç doz Levodopa içeren bir Akıllı Kapsül paketlediler. Her dozun, simüle edilmiş mide koşullarında salınımını görsel olarak izlemek için gıda boyasıyla (sarı, yeşil ve kırmızı renk) kodlandı. Magnezyum karıştırıcılar içeren bir bölmede bulunan ilk doz, hızlı salınım için tasarlandı. Karıştırıcı olmayan bölmelerde bulunan ikinci ve üçüncü dozlar sırasıyla orta ve yavaş hızlarda salındı. Deney, Akıllı Kapsülün ilaçları farklı aşamalarda iletebileceğini başarıyla gösterdi.

Semptomları kontrol altında tutmak için her birkaç saatte bir düzenli olarak ilaç alması gereken Parkinson hastalarını örnek gösteren araştırmacılar, Akıllı Kapsüllerin bu hastalar için oldukça değerli olacağını düşünmektedir.

Ayrıca Akıllı Kapsülü kombinasyon terapileri için kullanmanın potansiyeli bulunmaktadır. Örneğin, kardiyovasküler hastalarının genellikle aspirin, beta blokerler ve kolesterol düşürücü ilaçların kombinasyonunu alması gerekmektedir. Her birinin kendi dozaj ve programı vardır. Kapsülün bölmelerini, ilaçları hassas bir zamanlama sırasına göre salacak şekilde uyarlayarak hastaların sabah aspirinlerini, öğleden sonra beta blokerlerini ve gece kolesterol ilaçlarını tek bir kapsülden alması sağlanabilmektedir. Bu yaklaşım, her ilacın en etkili olduğu zamanda verilmesini sağlayarak yan etkileri azaltmakta ve terapötik (tedaviye yardımcı olan) faydaları optimize etmektedir.

Akıllı Kapsülün tüm bileşenleri, ABD Gıda ve İlaç Dairesi tarafından yayımlanan 'insan tüketimine uygun' maddelerden oluşmaktadır. Araştırmacılara göre bu özellik sayesinde Akıllı Kapsülün piyasaya geçişinin kolay olacağı düşünülmektedir. 

Sonuç ve Değerlendirme

Akıllı Kapsül, çok sayıda ilaca bağlı hastaların hayatını kolaylaştırma vaadi taşımaktadır. Çoklu ilaç rejimlerini tek doza indirgeyen bu yenilikçi yaklaşım için araştırmalar devam etmektedir.

Araştırmacıların sonraki hedefleri arasında;

• canlılar üzerinde testler yapmak,
• üretim kapasitesini artırmak,
• kapsülün salım kapasitesini tek bir günden daha uzun süreye uzatmak
• hedefli tedaviler için bağırsakta lokalize ilaç salımını araştırmak

yer almaktadır.