Что говорят исследования о лазерной доставке лекарств

Трансэпидермальная доставка лекарств важна и для дерматологии, и для косметологии. Но как сделать ее эффективнее? В исследовании 2016 года был изучен метод лазерной доставки лекарств с помощью фракционного абляционного лазера. Ученые оценили эффективность фракционного CO₂-абляционного лазера с устройством мгновенной акустической волны давления. Мы подготовили конспект научной статьи о результатах исследования, опубликованной в Journal Of Drugs In Dermatology.

Методы исследования

Исследование проводилось на 5 пациентах — женщинах от 45 до 75 лет. Все они получали сразу несколько вариантов терапии:

1. Местно применяли только аминолевулиновую кислоту (АЛК) — фотосенсибилизирующее вещество, используемое в фотодинамической терапии (ФДТ) для лечения различных кожных заболеваний;
2. Фракционный абляционный CO₂-лазер и только местная АЛК;
3. Фракционный абляционный CO₂-лазер и система доставки с помощью трансдермального устройства с акустической волной давления;
4. Местная АЛК с системой трансдермальной доставки.

Исследователи сравнивали различия в величине диффузии как с боковым распространением АЛК, так и с глубинной диффузией АЛК с помощью флуоресцентной микроскопии.

Лазерные технологии для доставки лекарств

Терапевтический эффект в результате местного применения наружных средств часто ограничивается всасыванием лекарства: проникнуть глубже ему мешает самый верхний, роговой слой (ороговевший слой) кожу. Из-за этого барьера только от 1% до 5% лекарственных средств, применяемых местно, впитываются в кожу. Кроме того, молекулы многих лекарственных препаратов слишком велики для проникновения внутрь и требуют либо инъекционного, либо системного введения.

Метод доставки лекарств с помощью лазера бросает вызов традиционной терапии: он обеспечивает большую и более точную глубину проникновения, более эффективную трансдермальную доставку крупных молекул лекарств, а также позволяет трансдермально доставлять системные лекарственные препараты. Лазерная аблятивная шлифовка, набирающая популярность с 2010-х годов, создает вертикальные каналы абляции, окруженные тонкими слоями коагулированной ткани, или микротермальными зонами. Эти каналы служат точками доступа для доставки лекарств и позволяют проникать активным веществам глубже в кожу. Таким образом, высокоэнергетическая фракционная лазерная терапия способна разрушать поверхностные, эпидермальные и дермальные слои предсказуемым и контролируемым образом.

Главная задача последних лет — оптимизировать стратегии доставки лекарств и молекул через кожу с помощью лазерных методов.

Фракционный абляционный лазер в исследовании

Исследователи использовали фракционный абляционный CO₂-лазер iPixel CO₂ Laser от Alma Lasers Ltd., Израиль (рис. 1). Его параметры:

• мощность: высокая (60 Вт);
• энергия: 80 МДж/пиксель;
• частота следования импульсов: 3 Гц (3 импульса в секунду);
• режим: стационарный;
• количество импульсов: ударный, настроенный на 50%-ную энергоемкость и частоту импульсов акустического давления 50 Гц в течение 2 минут (рис. 2). Методика лазерного воздействия включала в себя подачу 1 импульса, после чего рукоятка поворачивалась вправо. Затем врач снова производил 1 импульс и снова поворачивал рукоятку вправо, затем следовал третий импульс. Плотность покрытия составляла от 30% до 36%.

Все участки были обработаны в течение 30 минут, в течение которых АЛК проникала в кожу и метаболизировалась до порфиринов. Пациенты полчаса находились в помещении, нагретом до 80–83 °C с помощью электрических обогревателей. Затем была проведена биопсия кожи (пункционная биопсия толщиной 3 мм) с каждого участка руки. В общей сложности было взято 20 биоптатов, по одному с каждого участка, для определения уровня флуоресценции протопорфирина IX. Сразу после пункционной биопсии врач-дерматовенеролог сделал замороженные срезы всех образцов. Для получения изображения и измерения распределения порфирина была использована флуоресцентная микроскопия. Для получения изображения и измерения общей флуоресценции кожи использовалась цифровая флуоресцентная фотография.

Результаты

Для фракционного абляционного CO₂-лазера, ALA и трансдермального устройства с акустической волной давления боковая флуоресценция протопорфирина IX составила в среднем 0,024 мм против 0,0084 мм только для фракционного абляционного CO₂-лазера и ALA. Диффузия для устройства с акустической волной давления была на порядок выше.

Таким образом, исследование подтвердило эффективность трансдермальной доставки лекарств с помощью фракционного аблятивного лазера и показало, что этот эффект можно усилить с помощью ультразвукового устройства. Для практикующего врача-дерматолога такой инструмент может быть незаменим при возникновении сложных или стойких клинических поражений. Предварительная обработка абляционным фракционным лазером может улучшить доставку в кожу лекарств с соединениями, включающими местную 5-АЛК, метил-5-аминолевулинат, 5-фторурацил, аскорбиновую кислоту, кортикостероиды, диклофенак, имиквимод, лидокаин, метотрексат и др.

Еще предстоит изучить действие абляционного фракционного введения препарата при воспалительных состояниях, при проведении анестезии и при терапии с использованием стволовых клеток. Но уже на примере аминолевулиновой кислоты ясно, что комбинация фракционного аблятивного лазера и ультразвукового устройства — эффективный и безопасный метод трансдермальной доставки лекарств, который открывает большие перспективы в дерматологии и косметологии.