மூடிய-லூப் மருந்து விநியோக முறை கீமோதெரபி சிகிச்சையை மேம்படுத்தக்கூடும்

புற்றுநோய் நோயாளிகள் கீமோதெரபிக்கு உட்படும்போது, பெரும்பாலான மருந்துகளின் அளவுகள் நோயாளியின் உடல் மேற்பரப்புப் பகுதியை அடிப்படையாகக் கொண்டு கணக்கிடப்படுகின்றன. நோயாளியின் உயரம் மற்றும் எடையை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளும் ஒரு சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி இது மதிப்பிடப்படுகிறது. இந்த சமன்பாடு 1916 ஆம் ஆண்டில் ஒன்பது நோயாளிகளிடமிருந்து பெறப்பட்ட தரவுகளின் அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்டது.

மருந்தளவை கணக்கிடுவதற்கான இந்த எளிமைப்படுத்தப்பட்ட அணுகுமுறை மற்ற காரணிகளைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வதில்லை, மேலும் ஒரு நோயாளிக்கு அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ மருந்து கொடுக்கப்படுவதற்கு வழிவகுக்கும். இதன் விளைவாக, சில நோயாளிகள் தாங்கள் பெறும் கீமோதெரபியிலிருந்து தேவையற்ற நச்சுத்தன்மையையோ அல்லது போதுமான செயல்திறனையோ அனுபவிக்கக்கூடும்.

கீமோதெரபி மருந்தளிப்பின் துல்லியத்தை மேம்படுத்த, MIT பொறியாளர்கள் ஒவ்வொரு நோயாளிக்கும் மருந்தின் அளவைத் தனிப்பயனாக்க அனுமதிக்கும் ஒரு மாற்று அணுகுமுறையை உருவாக்கியுள்ளனர். அவர்களின் அமைப்பு நோயாளியின் உடலில் உள்ள மருந்தின் அளவை அளவிடுகிறது மற்றும் அந்தத் தரவை ஒரு கட்டுப்படுத்தியில் செலுத்துகிறது, இது அதற்கேற்ப உட்செலுத்துதல் விகிதத்தை சரிசெய்ய முடியும்.

உடல் அமைப்பு, மரபணு முன்கணிப்பு, கீமோதெரபியால் தூண்டப்பட்ட உறுப்பு நச்சுத்தன்மை, பிற மருந்துகள் மற்றும் உணவுகளுடனான தொடர்புகள் மற்றும் கீமோதெரபி மருந்துகளை உடைப்பதற்கு காரணமான நொதிகளில் உள்ள சர்க்காடியன் மாறுபாடுகள் ஆகியவற்றால் ஏற்படும் மருந்து மருந்தியக்கவியலில் உள்ள வேறுபாடுகளை ஈடுசெய்ய இந்த அணுகுமுறை உதவும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர்.

"மருந்துகள் எவ்வாறு வளர்சிதைமாற்றம் செய்யப்படுகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வதில் உள்ள முன்னேற்றங்களை அங்கீகரிப்பதன் மூலமும், தனிப்பயனாக்கப்பட்ட அளவை எளிதாக்க பொறியியல் கருவிகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும், பல மருந்துகளின் பாதுகாப்பு மற்றும் செயல்திறனை மாற்ற உதவ முடியும் என்று நாங்கள் நம்புகிறோம்," என்று MIT இல் இயந்திர பொறியியல் இணைப் பேராசிரியரும், பிரிகாம் மற்றும் மகளிர் மருத்துவமனையின் இரைப்பை குடல் ஆய்வாளருமான ஜியோவானி டிராவர்சோ கூறினார்.

எம்ஐடியில் பட்டதாரி மாணவரான லூயிஸ் டெரிடர், மெட் இதழில் வெளியிடப்பட்ட ஆய்வறிக்கையின் முதன்மை ஆசிரியர் ஆவார்.

தொடர் கண்காணிப்பு

இந்த ஆய்வில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் 5-ஃப்ளூரோயூராசில் என்ற மருந்தின் மீது கவனம் செலுத்தினர், இதுபெருங்குடல் புற்றுநோய் மற்றும் பிற புற்றுநோய்களுக்கு சிகிச்சையளிக்கப் பயன்படுகிறது. இந்த மருந்து பொதுவாக 46 மணி நேரத்திற்குள் நிர்வகிக்கப்படுகிறது, மேலும் அதன் அளவு நோயாளியின் உயரம் மற்றும் எடையை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இது உடல் மேற்பரப்பு பரப்பளவை மதிப்பிடுகிறது.

இருப்பினும், இந்த அணுகுமுறை, மருந்து உடலில் எவ்வாறு விநியோகிக்கப்படுகிறது என்பதைப் பாதிக்கக்கூடிய உடல் அமைப்பில் உள்ள வேறுபாடுகளையோ அல்லது அது எவ்வாறு வளர்சிதை மாற்றமடைகிறது என்பதைப் பாதிக்கும் மரபணு மாறுபாடுகளையோ கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வதில்லை. இந்த வேறுபாடுகள் மருந்தின் அதிகப்படியான அளவு கொடுக்கப்பட்டால் தீங்கு விளைவிக்கும் பக்க விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கும். போதுமான அளவு மருந்து கொடுக்கப்படாவிட்டால், அது எதிர்பார்த்தபடி கட்டியைக் கொல்லாமல் போகலாம்.

"ஒரே உடல் மேற்பரப்புப் பகுதியைக் கொண்டவர்கள் மிகவும் மாறுபட்ட உயரங்கள் மற்றும் எடைகள், வெவ்வேறு தசை நிறை அல்லது வெவ்வேறு மரபியல் ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்கலாம், ஆனால் அந்த சமன்பாட்டில் இணைக்கப்பட்ட உயரமும் எடையும் ஒரே உடல் மேற்பரப்புப் பகுதியைக் கொடுக்கும் வரை, அவர்களின் டோஸ் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்" என்று ஹார்வர்ட்-எம்ஐடி சுகாதார அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத் திட்டத்தில் மருத்துவ பொறியியல் மற்றும் மருத்துவ இயற்பியல் திட்டத்தில் முனைவர் பட்டம் பெற்ற டெரிடர் கூறுகிறார்.

எந்த நேரத்திலும் இரத்தத்தில் உள்ள மருந்தின் அளவை மாற்றக்கூடிய மற்றொரு காரணி, டைஹைட்ரோபிரிமிடின் டீஹைட்ரோஜினேஸ் (DPD) எனப்படும் நொதியின் சர்க்காடியன் மாறுபாடு ஆகும், இது 5-ஃப்ளூரோராசிலை உடைக்கிறது. உடலில் உள்ள பல நொதிகளைப் போலவே DPD இன் வெளிப்பாடும் ஒரு சர்க்காடியன் தாளத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. இதனால், DPD ஆல் 5-FU இன் சிதைவு நிலையானது அல்ல, ஆனால் நாளின் நேரத்தைப் பொறுத்து மாறுபடும். இந்த சர்க்காடியன் தாளங்கள் உட்செலுத்தலின் போது நோயாளியின் இரத்தத்தில் 5-FU அளவில் பத்து மடங்கு மாறுபாட்டை ஏற்படுத்தும்.

"கீமோதெரபி அளவைக் கணக்கிட உடல் மேற்பரப்புப் பகுதியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், இரண்டு பேருக்கு 5-ஃப்ளோரோராசிலிலிருந்து மிகவும் மாறுபட்ட நச்சுத்தன்மை இருக்க முடியும் என்பதை நாங்கள் அறிவோம். ஒரு நோயாளி குறைந்தபட்ச நச்சுத்தன்மையுடன் சிகிச்சை சுழற்சிகளையும், பின்னர் பயங்கரமான நச்சுத்தன்மையுடன் ஒரு சுழற்சியையும் கொண்டிருக்கலாம். நோயாளி ஒரு சுழற்சியிலிருந்து அடுத்த சுழற்சிக்கு கீமோதெரபியை வளர்சிதைமாற்றம் செய்யும் விதத்தில் ஏதோ மாற்றம் ஏற்பட்டுள்ளது. எங்கள் காலாவதியான மருந்தளவு முறை இந்த மாற்றங்களைப் பிடிக்கவில்லை, இதன் விளைவாக நோயாளிகள் பாதிக்கப்படுகின்றனர்," என்று டானா-ஃபார்பர் புற்றுநோய் நிறுவனத்தின் மருத்துவ புற்றுநோயியல் நிபுணரும் ஆய்வறிக்கையின் ஆசிரியருமான டக்ளஸ் ரூபின்சன் கூறுகிறார்.

கீமோதெரபியின் மருந்தியக்கவியலில் உள்ள மாறுபாட்டை ஈடுசெய்ய முயற்சிக்கும் ஒரு வழி, சிகிச்சை மருந்து கண்காணிப்பு எனப்படும் ஒரு உத்தி ஆகும், இதில் நோயாளி ஒரு சிகிச்சை சுழற்சியின் முடிவில் இரத்த மாதிரியைக் கொடுக்கிறார். இந்த மாதிரி மருந்து செறிவுகளுக்கு பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட பிறகு, தேவைப்பட்டால், அடுத்த சுழற்சியின் தொடக்கத்தில் (பொதுவாக 5-ஃப்ளோரூராசிலுக்கு இரண்டு வாரங்கள்) அளவை சரிசெய்யலாம்.

இந்த அணுகுமுறை நோயாளிகளுக்கு சிறந்த விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கும் என்று காட்டப்பட்டுள்ளது, ஆனால் 5-ஃப்ளோரூராசில் போன்ற கீமோதெரபிகளுக்கு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படவில்லை.

எம்ஐடி ஆராய்ச்சியாளர்கள் இதேபோன்ற ஒரு வகையான கண்காணிப்பை உருவாக்க விரும்பினர், ஆனால் மருந்து அளவை உண்மையான நேரத்தில் தனிப்பயனாக்க அனுமதிக்கும் ஒரு தானியங்கி முறையில், இது நோயாளிகளுக்கு சிறந்த விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

அவற்றின் மூடிய-சுழற்சி அமைப்பில், மருந்து செறிவுகளைத் தொடர்ந்து கண்காணிக்க முடியும், மேலும் இந்தத் தகவல், இலக்கு வரம்பிற்குள் அளவைப் பராமரிக்க கீமோதெரபி மருந்தின் உட்செலுத்துதல் விகிதத்தை தானாகவே சரிசெய்யப் பயன்படுகிறது.

இந்த மூடிய-சுழற்சி அமைப்பு, மருந்து-வளர்சிதை மாற்ற நொதி அளவுகளின் சர்க்காடியன் தாளங்களையும், கீமோதெரபி-தூண்டப்பட்ட உறுப்பு நச்சுத்தன்மை போன்ற கடைசி சிகிச்சையிலிருந்து நோயாளியின் மருந்தியக்கவியலில் ஏற்படும் எந்த மாற்றங்களையும் கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு மருந்து அளவை தனிப்பயனாக்க அனுமதிக்கிறது.

கீமோதெரபி அளவை இன்னும் துல்லியமாக்க, MIT பொறியாளர்கள் பல மணிநேர உட்செலுத்தலின் போது நோயாளியின் உடலில் உள்ள மருந்தின் அளவை தொடர்ந்து அளவிடுவதற்கான ஒரு வழியை உருவாக்கியுள்ளனர். இது உடல் அமைப்பு, மரபியல், மருந்து நச்சுத்தன்மை மற்றும் சர்க்காடியன் அலைவுகளால் ஏற்படும் வேறுபாடுகளை ஈடுசெய்ய உதவும். ஆதாரம்: ஆராய்ச்சியாளர்களின் உபயம்.

ஆராய்ச்சியாளர்களால் உருவாக்கப்பட்ட புதிய அமைப்பு, CLAUDIA (Closed-Loop AUTomated Drug Infusion Regulator) என அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒவ்வொரு படிநிலைக்கும் வணிக ரீதியாகக் கிடைக்கும் உபகரணங்களைப் பயன்படுத்துகிறது. இரத்த மாதிரிகள் ஒவ்வொரு ஐந்து நிமிடங்களுக்கும் எடுக்கப்பட்டு பகுப்பாய்விற்கு விரைவாகத் தயாரிக்கப்படுகின்றன. இரத்தத்தில் 5-ஃப்ளோரூராசிலின் செறிவு அளவிடப்பட்டு இலக்கு வரம்போடு ஒப்பிடப்படுகிறது.

இலக்கு மற்றும் அளவிடப்பட்ட செறிவுகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடு ஒரு கட்டுப்பாட்டு வழிமுறையில் உள்ளிடப்படுகிறது, பின்னர் மருந்து பயனுள்ளதாகவும் நச்சுத்தன்மையற்றதாகவும் இருக்கும் செறிவுகளின் வரம்பிற்குள் அளவைப் பராமரிக்க தேவையான அளவு உட்செலுத்துதல் விகிதத்தை இது சரிசெய்கிறது.

"மருந்து செறிவை தொடர்ந்து அளவிடக்கூடிய ஒரு அமைப்பை நாங்கள் உருவாக்கியுள்ளோம், மேலும் சிகிச்சை சாளரத்தில் மருந்து செறிவைப் பராமரிக்க அதற்கேற்ப உட்செலுத்துதல் விகிதத்தை சரிசெய்ய முடியும்" என்று டெரிடர் கூறுகிறார்.

விரைவான சரிசெய்தல்

விலங்கு பரிசோதனைகளில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் CLAUDIA ஐப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் உடலில் சுற்றும் மருந்தின் அளவை சுமார் 45 சதவீத நேரம் இலக்கு வரம்பில் வைத்திருக்க முடியும் என்பதைக் கண்டறிந்தனர்.

CLAUDIA இல்லாமல் கீமோதெரபி கொடுக்கப்பட்ட விலங்குகளில் மருந்து அளவுகள் சராசரியாக 13 சதவீதம் நேரம் மட்டுமே இலக்கு வரம்பில் இருந்தன. ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த ஆய்வில் மருந்து அளவுகளின் செயல்திறனை சோதிக்கவில்லை, ஆனால் இலக்கு சாளரத்தில் செறிவுகளைப் பராமரிப்பது சிறந்த விளைவுகளையும் குறைந்த நச்சுத்தன்மையையும் விளைவிக்கும் என்று கருதப்படுகிறது.

DPD நொதியைத் தடுக்கும் மருந்து வழங்கப்பட்டபோதும், CLAUDIA 5-ஃப்ளோரூராசில் அளவை இலக்கு வரம்பில் பராமரிக்க முடிந்தது. தொடர்ச்சியான கண்காணிப்பு மற்றும் சரிசெய்தல் இல்லாமல் இந்த தடுப்பானைக் கொடுத்த விலங்குகளில், 5-ஃப்ளோரூராசில் அளவுகள் எட்டு மடங்கு வரை அதிகரித்தன.

இந்த செயல் விளக்கத்திற்காக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் செயல்முறையின் ஒவ்வொரு படியையும் கைமுறையாகச் செய்தனர், ஆனால் இப்போது ஒவ்வொரு படியையும் தானியக்கமாக்க திட்டமிட்டுள்ளனர், இதனால் கண்காணிப்பு மற்றும் டோஸ் சரிசெய்தல்களை மனித தலையீடு இல்லாமல் செய்ய முடியும்.

மருந்து செறிவுகளை அளவிட, ஆராய்ச்சியாளர்கள் உயர் செயல்திறன் கொண்ட திரவ குரோமடோகிராபி-மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி (HPLC-MS) ஐப் பயன்படுத்தினர், இது கிட்டத்தட்ட எந்த வகையான மருந்தையும் கண்டறிய மாற்றியமைக்கக்கூடிய ஒரு நுட்பமாகும்.

"பொருத்தமான மருந்தியல் பண்புகளைக் கொண்ட மற்றும் HPLC-MS ஆல் கண்டறியக்கூடிய எந்தவொரு மருந்துக்கும் CLAUDIAவைப் பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு எதிர்காலத்தை நாங்கள் காண்கிறோம், இது பல மருந்துகளுக்கு தனிப்பயனாக்கப்பட்ட அளவை அனுமதிக்கிறது" என்று டெரிடர் கூறுகிறார்.