Proviisori Eva Ramsayn väitöstutkimuksessa kehitettiin uusia menetelmiä silmälääkkeiden tutkimukseen. Uudet menetelmät nopeuttavat lääkkeiden kehitystä, pienentävät kustannuksia ja vähentävät eläinkokeiden tarvetta.
Silmäsairauksien hoidossa tarvitaan uusia lääkeaineita ja lääkkeen saattomenetelmiä
Ikääntymiseen liittyvät silmäsairaudet, kuten glaukooma ja silmänpohjan ikärappeuma, ovat kasvava kansanterveydellinen ongelma. Nykyiset hoidot ovat ongelmallisia. Glaukooman hoidossa silmänpainetta alennetaan päivittäin annettavilla silmätipoilla, mutta valitettavasti vain puolet potilaista käyttää silmätippoja oikein. Kosteaa silmänpohjan ikärappeumaa hoidetaan kuukausittaisilla lasiaisinjektioilla, mikä on raskasta potilaille ja hoitohenkilökunnalle. Silmäsairauksien hoitoon tarvitaan uusia lääkeaineita ja pitkävaikutteisia lääkkeen saattomenetelmiä. Uusia menetelmiä tarvitaan silmälääkkeiden kehitystä vauhdittamaan.
Tietokonemallit avuksi silmän pintaan annettavien lääkkeiden testaukseen
Yleisin tapa hoitaa silmäsairauksia on annostella lääkeaine tippana silmään. Näin voidaan hoitaa vain silmän etuosan sairauksia. Annostelu on potilaille vaikeaa ja vain hyvin pieni osa annoksesta, alle viisi prosenttia, imeytyy silmään. Silmän pinnassa sarveiskalvolla ja sidekalvolla on suuri merkitys sille, missä määrin lääkeainetta pääsee imeytymään silmään. Ramsayn väitöstutkimuksessa selvitettiin yli 30 lääkeaineen läpäisevyyttä näissä kalvoissa. Lääkeaineiden fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien vaikutus läpäisevyyteen ja imeytymiseen määritettiin tietokonemallien avulla. Mallien avulla uusien lääkeainekandidaattien sopivuutta voidaan testata jo lääketutkimuksen alkuvaiheessa. Näin pystytään valitsemaan lupaavimmat yhdisteet jatkokokeisiin.
Uusi menetelmä auttaa vähentämään eläinkokeita lasiaisinjektioiden tutkimuksessa
Lasiaisinjektio on yleisin lääkkeen antotapa silmän takaosan lääkehoidossa. Lääkkeiden kehityksessä farmakokineettinen profiili tutkitaan, jotta voidaan päättää lääkkeen annos ja annosväli. Nämä kokeet suoritetaan useimmiten elävillä kaneilla. Verkkokalvon pigmenttiepiteeli sijaitsee silmän takaosassa ja on osa veri-verkkokalvo-estettä, joka rajoittaa lääkeaineiden pääsyä verenkierrosta silmään ja toisin päin. Tutkimuksessa tarkasteltiin kahdeksan lääkeaineen läpäisevyyttä eristetyllä naudan pigmenttiepiteelillä. Tulokset lisäävät ymmärrystä lääkeaineiden jakautumisesta silmän takaosan ja verenkierron välillä. Tutkimuksessa käytetty menetelmä puolestaan auttaa vähentämään eläinkokeita.
Lääkkeiden saattomenetelmien sopivuus selville entistä nopeammin
Silmänpohjan ikärappeuma on yleisin syy sokeutumiselle länsimaissa ja sen kosteaa muotoa hoidetaan kuukausittaisilla lasiaisinjektioilla. Lääkkeiden uusia saattomenetelmiä tarvitaan pidentämään lasiaisinjektioiden annosteluväliä. Niiden kehitys on työlästä ja kallista. Tutkimuksessa kehitettiin seulontamenetelmä lääkkeen vapautumistutkimuksiin mikropartikkeleista. Menetelmä mahdollistaa monien saattomenetelmien tutkimisen samaan aikaan, mikä nopeuttaa ja säästää aikaa lääkekehityksessä.
Lääkkeiden saattomenetelmiä kehitettäessä on tärkeää myös tutkia, mitä vaikutuksia saattomenetelmän hajoamisella on lasiaisessa. Tutkimuksessa kehitettiin ennustava laskennallinen menetelmä biohajoavien polymeerien eliminaation arviointiin silmän lasiaisessa. Simulaatiot osoittivat, että polymeerin hajoaminen nopeuttaa merkittävästi polymeerin hajoamistuotteiden eliminoitumista silmästä ja vähentää näin altistusta silmässä. Tietokoneavusteiset simulaatiomallit yhdistettynä in vitro -toksisuusseulontaan voisivat hyvin aikaisessa vaiheessa ennustaa saattomenetelmän sopivuutta silmälääkitykseen.
Proviisori Eva Ramsayn väitöskirja Tools for Preclinical Research on Ocular Drug Delivery and Pharmacokinetics (Silmälääkkeiden prekliinisen farmakokinetiikan ja lääkkeiden saaton uudet menetelmät) tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston terveystieteiden tiedekunnassa 4.5.2019. Vastaväittäjänä toimii Associate Professor Sara Nicoli Parman yliopistosta ja kustoksena professori Arto Urtti Itä-Suomen yliopistosta.