2020年，全球结核病死亡人数十多年来首次超过150万，这凸显了获得效果更好、持续时间更长的治疗方法的必要性。
“在COVID-19大流行期间，由于卫生服务中断或重新分配，我们目睹了更多因结核病导致的死亡，这使我们在全球抗击结核病的斗争中至少倒退了五到八年，”该大学教授MiriamBraunstein博士说。北卡罗来纳大学(UNC)医学院的微生物学和免疫学，以及UNC全球健康和传染病研究所的成员。
Braunstein是来自北卡罗来纳大学、凯斯西大学和杜克大学的科学家团队的成员，该团队开发了一种经批准用于治疗结核病的药物(利福布丁)的长效注射剂，以解决该问题。“我们认为长效制剂可能会改变游戏规则，无论是用于预防性治疗还是治疗疾病，”Braunstein说。
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MiriamBraunstein博士、J.VictorGarcia-Martinez博士和MartinaKovarova博士是为结核病药物利福布汀开发长效给药系统的科学家团队的成员。
该团队的临床前实验表明，使用升级的输送系统单次注射药物可以持续至少四个月，而不是严格的每日注射方案。新制剂的详细信息发表在《自然通讯》杂志上发表的一篇题为“利福布汀的长效制剂有效预防和治疗结核分枝杆菌”的文章中。这种长效缓释制剂已被FDA批准用于治疗癌症、精神分裂症和阿片类药物依赖。这是该技术在结核病治疗中的首次尝试。
“我们的方法可以极大地改变结核病治疗，”北卡罗来纳大学医学副教授、该研究的资深作者MartinaKovarova博士说。“经济实惠的长效制剂和非专利抗结核药物将有助于减轻这种疾病对世界各地最需要更好地获得治疗的低收入社区的负担。”
根据世界卫生组织的数据，由结核分枝杆菌引起的结核病每年影响近1000万人，在全球约四分之一的人口中有额外的潜伏感染可以重新激活，导致虚弱、体重减轻、发烧、胸痛和咳血。当前的结核病治疗涉及严格坚持每日注射，如果错过药物治疗，则存在治疗失败和耐药性的威胁。新的输送系统可以提高治疗的依从性并克服这些威胁。
UNC-ChapelHill的博士后研究员ManseKim博士和UNC的研究生ClaireJohnson都是该研究的主要作者，他们将利福布丁与可生物降解的聚合物和无毒、生物相容性溶剂结合在新的输送系统中，并注射了该制剂BALB/c品系小鼠皮下注射。
“注射后，溶剂在聚合物相变期间消散到周围组织，留下仅由可生物降解聚合物和利福布丁组成的成型植入物，”Kovarova解释说。
新的递送系统还包括被水(亲水性)和脂质(亲脂性)吸引的两亲性化合物。这允许在单次注射中注射更高负荷的利福布汀。
“添加非常少量的两亲化合物可以显着增加利福布汀的溶解度，”Kovarova解释说。“达到最大利福布汀溶解度的两亲化合物浓度对于每种化合物都是不同的，这表明两亲化合物和利福布汀在无毒有机溶剂中相互作用，比如在水中。”
在老鼠身上，可注射的植入物会在16周内腐蚀，并在整个过程中以持续的方式释放其有效载荷。固化植入物的有组织的微观结构促进了药物的持续释放，可以通过改变递送系统的组成来调节。
Kovarova说：“在早期，所有植入物的表面都显示出相似的孔隙大小。然而，随着时间的推移，高载药量的配方表明植入物保持小孔径的时间比低载药量的配方更长，因为它具有更高的疏水性。”
在暴露于结核分枝杆菌的小鼠中，新的长效递送系统可防止活动性感染，而在活动性结核感染的小鼠中，单次注射可清除肺部和其他组织的感染。没有一只老鼠表现出任何不良反应。然而，如果出现任何副作用，皮下植入物可以很容易地移除。
“我们认为这项技术可以用于我们在全球范围内与结核病的斗争，”科瓦罗娃说。该团队目前正在对大型动物进行额外的临床前研究，然后才能在I期临床试验中对人体进行长效利福布汀制剂的测试。
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