药物粒子工程将彻底改变医学,并为世界上最大的医疗保健挑战提供解决方案。科学创新者Nanoform是这一运动的重要组成部分。这是为什么

人口老龄化不仅是21世纪最重大的社会变革之一,也是人类面临的最大挑战之一世界卫生组织,欧洲药品管理局疾病控制和预防中心

随着净人口的持续增长,生活质量的提高正在造成全球人口结构的巨大变化,许多国家面临老年人口比例的急剧上升。事实上,联合国预测这一数字将增长56%在2015年到2030年之间的60岁以上年龄段。虽然寿命延长为个人和社会提供了大量机会,但也对全球卫生保健系统提出了前所未有的需求。随着人口老化,与年龄有关的疾病也随之增多,我们需要新的和更有效的疗法来治疗这些疾病。制药创新对于提供这些新疗法至关重要,纳米技术和人工智能的最新进展为这一巨大的未满足的医疗需求提供了特别有前途的前景。

治疗老年人口面临的挑战

在开发新药时,进行药代动力学和药效学分析是必不可少的,开发老年新药也不例外。必须克服的一个重要问题是药物不良反应(ADR)风险的增加。与年轻人相比,65岁以上的患者因adr相关疾病住院的人数是后者的两倍,因为治疗多种与年龄相关疾病所需的药物组合增加了复合效应的可能性。1此外,随着身体年龄的增长,它的水分潴留减少,脂肪分布增加主要药物。衰老的器官代谢药物的速度较慢,增加了身体排泄药物所需的时间。这对于用于治疗老年患者的镇静药物来说尤其成问题,因为摔倒或事故的风险更高。

人工智能的应用并不局限于大数据。使用贝叶斯概率也能让公司处理有限的数据集

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由于复杂的用药方案等因素,老年人群的用药依从性也较低这个问题的另一个重要部分是口干造口术的影响——由于唾液流减少或缺乏而导致吞咽困难。老年患者更容易受影响,65岁及以上人群中约30%的人患有口干症。2在为老年患者开发新的治疗方法时,必须考虑保持口服给药的便利性。

开发未来的药物

与所有的挑战一样,新的机遇也存在,制药行业必须准备好创新的解决方案来推进这些挑战。幸运的是,纳米技术和人工智能的重大进步正在为新的治疗方法铺平道路。Nanoform最新的纳米颗粒工程技术正在解决老年人的不良反应和干燥造口的问题。通过使用一种独特的重结晶方法,控制活性药物成分(API)在超临界二氧化碳(scCO)中的溶解度2),我们能够将所产生的颗粒的中位数尺寸降低到200nm或更小。由于一种药物所需的剂量相对于微细化材料减少了10倍以上,达到治疗效果所需的原料药量也显著减少,这也降低了不良反应的风险。此外,较少的原料药量可以减小片剂的整体尺寸,这可以显著帮助患有口干症的老年患者继续他们的药物治疗方案。

人工智能预计还将对制药行业产生重大影响,并增强我们对年龄相关疾病潜在复杂性的理解。每年发表文献的频率使研究人员很难跟上最新情况。人工智能已被证明具有提取关键信息的能力,可以防止重要见解的丢失,这将导致药物开发的进步。人工智能的应用并不局限于制药行业的大数据。使用贝叶斯概率也可以使公司处理有限的数据集。而且,当与纳米技术结合时,稀疏数据人工智能可以迅速确定最适合治疗与年龄有关的疾病的药物化合物,从而补充制药开发。

纳米颗粒工程是一种很有前途的靶向肺部疾病的途径

对抗慢性肺病

随着创新制药技术的不断发展下一个挑战将是将这些应用于形成针对非传染性年龄相关疾病(包括肺部疾病)的新疗法。慢性阻塞性肺病(COPD)是一种与年龄有关的导致呼吸困难的疾病。慢性阻塞性肺病的患病率随着年龄的增长而显著增加,预计将成为最严重的疾病到2030年成为第三大死亡原因据世界卫生组织称。目前,COPD治疗无法治愈,主要通过支气管扩张剂和吸入皮质类固醇进行长期维持治疗。由于吸入的药物颗粒很大,无法到达肺部深处,因此开发更有效的治疗方法受到了限制。然而,通过开发足够小的药物颗粒,使其传播超过上呼吸道并深入肺部,可以获得更高的局部药物浓度。

制药行业现在有能力为阿尔茨海默氏症提供有效的治疗选择

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成功的药物输送到肺深部也取决于溶解度和粘液纤毛清除之间的竞争,为了达到治疗效果,需要更快的溶解速度。3.纳米颗粒工程是一种很有前途的靶向肺部疾病的途径。事实上,在该领域的最新创新中,100nm以下的纳米颗粒的开发具有增强的溶解性,当与载体系统结合时,可以达到必要的空气动力学直径,用于向深部肺输送治疗。

找到阿尔茨海默氏症的治疗方法

深部肺并不是唯一令人兴奋的药物输送创新目标。包括阿尔茨海默病在内的与年龄有关的大脑疾病是医疗和保健部门面临的最大挑战之一。阿尔茨海默病的患病率预计将随着人口老龄化而增加,它已经是60岁及以上年龄段痴呆症的最常见原因。2017年流行病学研究预计2016年至2026年的年增长率为2.98%,这将对世界各地的医疗保健系统产生严重影响。

血脑屏障(BBB)是开发阿尔茨海默氏症治疗以及与中枢神经系统(CNS)相关的其他疾病的重大障碍。这种屏障保护中枢神经系统免受病原体和神经毒性分子的入侵,通常排斥治疗。尽管如此,研究发现纳米颗粒大小与血脑屏障穿透之间呈负相关,这表明先进的纳米化技术可能导致有效的药物通过血脑屏障输送。4随着最近能够生产50纳米以下稳定纳米颗粒的技术的发展,制药行业现在处于有利地位,可以为阿尔茨海默病提供有效的治疗选择。

随着全球人口老龄化,社会面临巨大挑战,制药行业必须适应发展和提供新的治疗方法。这是一个提高世界各地数百万老年患者生活质量的机会,纳米技术和人工智能方面的最新创新已经在为治疗与年龄有关的疾病的令人兴奋的新药开发项目做出贡献。通过倡导创新,我们可以准备好改变生活的解决方案,使人们能够过上充实和健康的更长生活。

Niklas Sandler是Nanoform的首席技术官