Applying a nano-micelle based method for delivering atropine base from a contact lens

يواجه العالم وباءً صامتًا من قصر النظر. حيث يجد الملايين من الناس، وخاصة الأطفال، أنفسهم غير قادرين على رؤية الأجسام البعيدة بوضوح، وهي حالة تُعرف باسم "قصر النظر" (myopia). وبينما تصحح النظارات والعدسات اللاصقة التقليدية الضبابية، إلا أنها لا تمنع العين من النمو بشكل زائد، وهو السبب الجذري للمشكلة. ولإيقاف هذا النمو، غالبًا ما يصف الأطباء قطرات عين تحتوي على عقار يُسمى "أتروبين". ومع ذلك، فإن هذه القطرات بها عيب كبير: فهي تُغسل من العين بسرعة، مما يعني أن معظم الدواء لا يصل أبدًا إلى هدفه، ويجب على المرضى تذكر وضعها كل يوم. ويبحث الباحثون باستمرار عن طريقة أفضل لتوصيل هذا الدواء، آملين في إيجاد وسيلة تحافظ على استقرار الدواء، وتطلقه ببطء، وتبقى في العين لفترة كافية للقيام بمهمتها دون التسبب في تهيج.

في دراسة حديثة، استكشف فريق من العلماء في جامعة نيو ساوث ويلزز نهجًا جديدًا لحل مشكلة التوصيل هذه. فبدلاً من الاعتماد على القطرات السائلة البسيطة، توجهوا إلى هياكل مجهرية دقيقة تسمى "النانو-ميسيلات" (nano-micelles). تخيل فقاعة صابون، ولكن بدلاً من الهواء بالداخل، لها قلب يمكنه الاحتفاظ بالمواد الزيتية التي يرفضها الماء عادةً. أنشأ الباحثون هذه الهياكل باستخدام بوليمر شائع وآمن وملؤوها بالأتروبين في شكل لا يذوب بسهولة في الماء. وكان هدفهم هو نقع العدسات اللاصقة في هذا المحلول الخاص، مما يسمح للعدسات بأن تعمل كمستودع يحفظ الدواء ويطلقه بثبات على العين بمرور الوقت. وقد اختبروا نوعين مختلفين من العدسات اللاصقة وقاسوا مدى قدرة العدسات على امتصاص الدواء، ومدة بقاء الدواء في المحلول، وما إذا كانت العدسات الناتجة آمنة للخلايا التي تبطن سطح العين.

بدأ الباحثون بتحويل "كبريتات الأتروبين"، وهي شكل ملحي شائع للعقار، إلى "قاعدة الأتروبين"، وهي نسخة أفضل ملاءمة للاختباء داخل القلب الزيتي للـ "نانو-ميسيلات" الخاصة بهم. وخلطوا هذا العقار مع بوليمر يسمى "بولوكسامر 407" في محلول مائي ملحي، لإنشاء الميسيلات الصغيرة. واختبروا هذه الخلطات عند مستويين مختلفين من الحموضة، أحدهما حمضي قليلاً والآخر متعادل، لمعرفة أي بيئة ستحافظ على استقرار الدواء لأطول فترة ممكنة. وبعد ترك الخلطات في درجة حرارة الغرفة لمدة عام كامل، وجدوا فرقًا واضحًا؛ حيث احتفظت الخلطة التي حُفظت عند المستوى الحمضي قليلاً بما يقرب من 88 بالمائة من دواءها الأصلي، بينما فقدت الخلطة المتعادلة أكثر من نصف دواءها بسبب التحلل. وأشار هذا إلى أن الحفاظ على المحلول حمضيًا قليلاً كان أمرًا حاسمًا للحفاظ على الدواء بمرور الوقت.

بعد ذلك، أخذ الفريق نوعين من العلامات التجارية الشهيرة للعدسات اللاصقة، أحدهما مصنوع من مادة تسمى "إيتافيلكون A" والآخر "أمافيلكون A"، ونقعوهما في محاليل الميسيلات المحملة بالدواء لمدة يوم واحد. أرادوا معرفة ما إذا كانت العدسات يمكن أن تعمل مثل الإسفنج، حيث تسحب الدواء من المحلول وتحتفظ به داخل أليافها. نجحت العدسات في امتصاص الدواء، حيث امتص بعضها ما يصل إلى 7.3 ميكروجرام. وعندما وضع الباحثون هذه العدسات المشبعة في محلول جديد لمحاكاة بيئة العين، بدأت العدسات في إطلاق الدواء. لم يكن الإطلاق مفاجئًا، بل كان تدفقًا ثابتًا. وبالنسبة للعدسات التي نُقعت في المحلول الأكثر استقرارًا (الحمضي)، تم إطلاق حوالي 81 بالمائة من الدواء خلال أربع ساعات. وهذا الإطلاق البطيء والمحكوم هو بالضبط ما يلزم لإبقاء العين تحت العلاج دون الحاجة إلى قيام المريض بإعادة وضع القطرات باستمرار.

كما بحثت الدراسة فيما إذا كانت هذه العدسات المحملة بالدواء ستضر الخلايا الرقيقة الموجودة على سطح العين. قام الباحثون بتنمية خلايا قرنية بشرية في طبق وعرضوها للسائل الذي كان ملامسًا للعدسات المحملة. كانت معظم التركيبات آمنة، حيث بقيت الخلايا على قواها بمعدلات مرتفعة. ومع ذلك، تسببت تركيبة معينة، والتي كانت ذات أعلى استقرار للدواء، في انخفاض طفيف في بقاء الخلايا إلى 68 بالمائة. وبينما كان هذا الرقم أقل بقليل من حد السلامة المطلوب عادةً للأجهزة الطبية، إلا أنه كان قريبًا بما يكفي ليشير إلى أن المادة نفسها ليست سامة، ولكن كمية الدواء أو التركيبة المحددة قد تحتاج إلى ضبط دقيق. لم تتغير الخصائص الفيزيائية للعدسات نفسها؛ فقد ظلت شفافة وتحتفظ بنفس كمية الماء الموجودة في العدسات العادية، مما يعني أنها ستشعر وتظهر بنفس الطريقة تقريبًا لمن يرتديها.

تشير النتائج إلى مسار واعد للمضي قدمًا في علاج قصر النظر. أثبتت الدراسة أنه من الممكن تحميل العدسات اللاصقة بشكل مستقر من الأتروبين باستخدام "النانو-ميسيلات"، وأن هذه العدسات يمكنها إطلاق الدواء بطريقة محكومة. وقد ثبت أن المحلول الحمضي قليلاً هو البيئة الأفضل للحفاظ على الدواء من التحلل لمدة عام. وبينما أظهرت العدسات إمكانات كبيرة لتوصيل الدواء، لاحظ الباحثون أن كمية الدواء التي يتم إطلاقها كانت أعلى مما يتم تقديمه عادةً بواسطة قطرات العين القياسية، مما يشير إلى أن النسخ المستقبلية قد تحتاج إلى حمل كمية أقل من الدواء لتجنب الآثار الجانبية مثل توسع حدقة العين. كما سلط العمل الضوء على أنه بينما ظل الدواء مستقرًا في الزجاجة، لم يتم اختبار استقرار العدسات نفسها على المدى الطويل بعد النقع، وهي خطوة ستكون ضرورية قبل اختبار هذه التكنولوجيا على البشر.

في النهاية، يقدم هذا البحث خطوة ملموسة نحو طريقة أكثر فعالية لإدارة قصر النظر. فمن خلال الجمع بين استقرار "النانو-ميسيلات" وراحة العدسات اللاصقة، أنشأ الفريق نظامًا يحمي الدواء من التحلل ويوصله ببطء إلى العين. تؤكد الدراسة أن العدسات يمكنها حمل الدواء، وإطلاقه على مدار عدة ساعات، وأن تظل آمنة إلى حد كبير لخلايا العين. ومع ذلك، فإن الرحلة من المختبر إلى العيادة لم تنتهِ بعد. ويؤكد الباحثون أن هناك حاجة لمزيد من العمل لتحسين الكمية الدقيقة للدواء المستخدم، وضمان بقاء العدسات آمنة للاستخدام طويل الأمد، والتحقق من أن الدواء يصل بالفعل إلى الجزء الخلفي من العين حيث تشتد الحاجة إليه لإيقاف نمو العين الطويل. وحتى ذلك الحين، يظل نهج "النانو-ميسيلات" هذا نموذجًا إثباتيًا مقنعًا يمكنه يومًا ما أن يستبدل المعاناة اليومية لقطرات العين بعدسة بسيطة وفعالة.