Modern tıbbın en büyük hedeflerinden biri, ilaçların hedeflenen bölgelere doğru ve etkili bir şekilde ulaşmasını sağlamaktır. İlaç taşıma sistemleri bu hedefi yerine getirirken tedavi etkinliğini arttırmayı amaçlar. Aynı zamanda yan etkileri en aza indirmeyi sağlarlar. Peki ilaçlar bu süreci nasıl gerçekleştiriyor? Gelin bu yolculuğun en başına gidelim. İlk olarak ilaçlar vücuda çeşitli yöntemlerle alınırlar. Ağız yoluyla, cilt yoluyla, solunum yoluyla, enjeksiyon yöntemiyle ve implantlar. Vücuda alınan ilaçlar emilim aşamasına geçerler. İlaçların vücuda alınma şekli emilim aşamasında ilaçların vücuda ne kadar sürede alınacağını belirleyen en büyük etkendir. Ağız yoluyla alınan ilaçlar, mide ve ince bağırsakta çözünürler. Ve bu çözünmelerinin ardından büyük bir kısmı ince bağırsakta emilir. Fakat karaciğerden geçerken yapıları değişir, bu da biyoyararlanımda eksikliklere sebep olur. Cilt yoluyla alınan ilaçlar, koruyucu tabakayı aşarak kana geçerler. Bu yol ilaçların yavaşça emilmesini sağlar. Solunum yoluyla alınan ilaçlar, akciğerlerin alveollerine ulaşır ve doğrudan kan dolaşımına geçerler. Bu yol ilaçların hızla emilmesini sağlar. Enjeksiyon yoluyla alınan ilaçlar doğruca kan dolaşımına katılarak daha yavaş bir emilim sağlar. Son olarak implant yoluyla alınan ilaçlar, cerrahi yolla vücuda yerleştirilir ve ilacın yavaşça emilmesini sağlar [1]. Emilen ilaçlar, emilmelerinin ardından dağılım aşamasına geçerler. Dağılım aşaması, ilaçların kana geçmelerinin ardından hedeflenen bölgelere iletilmesi aşamasıdır. İletim hızı, ilacın fiziksel özellikleri ve kan basıncına bağlıdır. Dağılım aşamasının bitmesiyle ilaçlar metabolizma aşamasına geçerek metabolize olurlar. Kimi ilaçlar aktif halden inaktif hale geçerken diğer ilaçlar ise inaktif halden aktif hale geçer; bu şekilde, ilaçların vücuttan atılması kolaylaşır. Atılımı kolaylaşan ilaçlar, çeşitli organlarla vücuttan atılırken ilaç taşıma sistemleri ne hızla atılacağını belirler. İlaçların bu yolculuğunda ilaç taşıma sistemleri devreye girer ve tedavi sürecini belirler. İlaç taşıma sistemlerinin belli başlı çeşitleri vardır. Bunlar; nanoparçacıklar, enzimatik ve biyoloji taşıyıcılar, manyetik taşıma sistemleri, mikrosferler ve immünoterapötik sistemlerdir.
İlaç Taşıma sistemlerinden birincisi: Nanoparçacıklar
Nanoparçacıklar ilaçların taşıyıcı materyalleridir. İlacı yüklerler ve ardından hedeflenen bölgelere iletirler. Bu iletimi sağlamak için spesifik antikorlarla özelleştirilebilirler. Bu özelleştirmenin yanında pH’a duyarlı şekilde ayarlanabilirler,bu şekilde hedeflenen bölgelerde yavaşça salınım yapabilirler. Salınımı yapan nanoparçacıklar kullanılan materyale göre farklı türlerde olabilirler. Bu şekilde, ilaç taşıma sistemlerinin verimliliğini arttırırlar [2]. Örneğin: polimerik nanoparçacıklarkontrollü salınım ve hedefe yönelik iletim özellikleri sayesinde, lipid bazlı nanoparçacıklar hücre zarlarıyla olan kolay etkileşimleri sayesinde, metalik nanoparçacıklar manyetik yönlendirme özellikleri sayesinde ve karbon bazlı nanoparçacıklar geniş yüzey alanları sayesinde ilaç taşıma sistemlerinin etkinliğini artırırlar [3].
Görsel I: Nanoparçacık [11]
İlaç Taşıma Sistemlerinden İkincisi: Enzimatik ve Biyolojik Taşıma Sistemleri
Enzimler, biyolojik sistemlerde gerçekleşen kimyasal reaksiyonları hızlandıran proteinlerdir. Enzimatik taşıyıcılar ise ilaçların salınmasını sağlamak maksadıyla enzimlerin kullanıldığı taşıma sistemidir. Çalışma prensibi ise enzimlerin kullanıldığı reaksiyonlarda hedef bölgeyi enzimlerin belirlemesi üzerinedir.
Biyolojik taşıyıcılar proteinler, peptitler, antikorlar gibi biyolojik moleküllerden oluşur. Çalışma prensipleri ise bu taşıyıcıların ilaçları taşıyıp özel reseptörlere bağlanarak hedefe yönelik iletimini sağlamaları üzerinedir [4].
Görsel II: Enzimatik ve biyolojik taşıyıcılar [11].
İlaç Taşıma sistemlerinden üçüncüsü: Manyetik Taşıma Sistemleri
Manyetik taşıma sistemleri, manyetik nanoparçacıkların taşıyıcı olarak kullanıldığı sistemlerdir. Çalışma prensipleri ise dışarıdan uygulanan manyetik alanlar sayesinde bu nanoparçacıkların hedeflenen bölgelere iletilmesini sağlamaları üzerinedir [5].
Görsel III: Manyetik taşıyıcı [11].
İlaç Taşıma sistemlerinden dördüncüsü: Mikrosferler
Mikrosferler, polimerik nanoparçacıklarla çok benzerdir. Çalışma prensipleri ise ilaçları kapsülleyerek zamanla hedeflenen bölgede salınım yapmaları üzerinedir.Nanoparçacıklara göre daha büyük küresel şekle sahipolmaları onlara daha uzun süre etki alanı sağlar [6].
Görsel IV: Mikrosfer [11].
İlaç Taşıma sistemlerinden beşincisi: İmmünoterapötikSistemler:
İmmünoterapötik sistemler bağışıklık sisteminin kullanıldığı sistemlerdir. Çalışma prensiplerinde ise bağışıklık hücrelerinin vücutta hasta olan dokuyu zaten biliyor olmasından yararlanılır. Bağışıklık hücreleri,kullanılan ilaçları bu hedeflenen bölgelere iletir ya da ilaçlar bağışıklık hücrelerini uyararak bağışıklık hücreleri aktif hale getirir [7].
Görsel V: İmmünoterapötik Sistem [11].
İlaçların hedef bölgeyi nasıl bulduğunu ve bu sürecin nasıl işlediğini anlamak için, kullanılan bazı ana teknikler vardır. Örneğin; reseptör temelli hedeflemede hücrelerin dış yüzeylerinde bulunan spesifik reseptörler ilaç taşıma sistemlerinin hedeflenen bölgeyle anahtar kilit uyumu sağlayarak doğru bölgelere iletilmesini sağlanır. Fiziksel hedeflemede dışarıdan uygulanan fiziksel kuvvet ya da manyetik alanlar sayesinde hedef bölgelere iletilmesini, biyolojik hedeflemede ise taşıyıcıların özel biyo-markörleri sayesinde hedef bölgelerin seçilmesi sağlanır. Son olarak zaman ve biyolojik durumlar hedef bölgede gerçekleşen değişiklikler sayesinde hedefleme sağlar. Kullanılan bütün bu tekniklerin kusursuz çalışması mümkün değildir. Çeşitli sebeplerden dolayı hedefleme yanlış olur ise ve ilaçlar hedef dışı bir bölgeye giderse bazı olumsuz sonuçlar var olabilir [8].
Örneğin;
Görsel VI: Hedeflemeyi simgeleyen bir görsel [11].
Kaynakça
[1] Kaval, B., Öztürk, A. H. M. E. T., & Kaynak, M. U. S. T. A. F. A. (2023). TOPİKAL İLAÇ FORMÜLASYONLARI VE UYGULAMALARI.
[2] Tüylek Z. İlaç Taşıyıcı Nanosistemler. aktd. Eylül 2019;28(3):184-192.
[3] Attar, H. (2020). Yeni akıllı silika nanotaşıyıcı sentezi ve ilaç salım uygulamaları
[4] Williams, M., & Raddatz, R. (2006). Receptors as drug targets. Current Protocols in Pharmacology, 32(1), 1-1.
[5] Spoială, A., Ilie, C. I., Motelica, L., Ficai, D., Semenescu, A., Oprea, O. C., & Ficai, A. (2023). Smart magnetic drug delivery systems for the treatment of cancer. Nanomaterials, 13(5), 876.
[6] Kim, K. K., & Pack, D. W. (2006). Microspheres fordrug delivery. BioMEMS and BiomedicalNanotechnology: Volume I Biological and BiomedicalNanotechnology, 19-50.
[7] Öztürk, M., & Pehlivan, S. B. (2024). Kanser Tedavisinde Bakteri Destekli İlaç Taşıyıcı Sistemler. Hacettepe University Journal of the Faculty of Pharmacy, 44(1), 75-91.
[8] Torchilin, V. P. (2000). Drug targeting. Europeanjournal of pharmaceutical sciences, 11, S81-S91.
[9] KARTAL, Ö. G. Ş., & ÇORUM, O. (2023). BÖLÜM 6. SAĞLIK PERSPEKTİFLERİ: GÜNCEL YAKLAŞIMLAR VE MULTİDİSİPLİNER STRATEJİLER EDİTÖR, 157.
[10] Hillery, A.M., Lloyd, A.W., & Swarbrick, J. (Eds.). (2001). Drug Delivery and Targeting: For Pharmacistsand Pharmaceutical Scientists (1st ed.). CRC Press. https://doi.org/10.1201/b12801
[11] Görsellerin tamamı CANVAAI tarafından oluşturulmuştur.
Denetmen: Ezgi DEMİR
