أصبحت السمنة واحدة من أكثر التحديات الصحية إلحاحا على مستوى العالم، حيث يرتفع انتشارها بشكل مستمر في كل من الدول المتقدمة والنامية. وفقا لمنظمة الصحة العالمية، تم تصنيف أكثر من 650 مليون بالغ على أنهم يعانون من السمنة في عام 2016، وفي عام 2022، كان حوالي 43٪ من البالغين الذين تبلغ أعمارهم ≥18 عاما يعانون من زيادة الوزن، و16٪ يعيشون مع السمنة. ترتبط السمنة ارتباطا وثيقا بمتلازمة الأيض، وأمراض القلب والأوعية الدموية، والسكري من النوع الثاني، وعدة أنواع سرطان، مما يفرض أعباء اجتماعية واقتصادية وصحية كبيرة2،3. توفر الاستراتيجيات العلاجية الحالية، بما في ذلك تقييد النظام الغذائي، والتمارين الرياضية، والعلاج الدوائي، وجراحة السمنة، فوائد جزئية وغالبا مؤقتة. تعاني هذه الأساليب غالبا من ضعف الالتزام بالمرضى، وفعالية محدودة على المدى الطويل، وارتفاع التوغل، وآثار جانبية غير مرغوبة 4,5. وبالتالي، هناك حاجة ملحة لعلاجات موضعية آمنة وفعالة ومتوافقة مع معايير المرضى لإدارة السمنة.
لقد جذبت المركبات النشطة الحيوية الطبيعية اهتماما متزايدا كعوامل مضادة للسمنة بسبب فعاليتها متعددة الأهداف وخصائص السلامة الإيجابية عموما. على سبيل المثال، يظهر الروتين، وهو جليكوسيد فلافونويد، تأثيرات تنظيمية مضادة للدهون والأيض من خلال كبح عوامل النسخ الدينية وتعزيز تكوين الميتوكوندريا6. تم الإبلاغ عن أن الكابسيسين، المكون الحاد في الفلفل الحار، يعزز استهلاك الطاقة، ويحفز تحمر الأنسجة الدهنية البيضاء، ويثبط تراكم الدهون من خلال تنشيط مستقبل الفانيلويد المحتملة 1 (TRPV1) الذي يرسل إشارة7،8. ومع ذلك، فإن الترجمة السريرية لهذه المركبات تعاني من ضعف الذوبان المائي، وانخفاض التوافر البيولوجي الفموي، وسرعة الأيض، وفي حالة الكابسيسين، تهيج الجهاز الهضمي عند تناوله9.
تقدم أنظمة توصيل الأدوية القائمة على تقنية النانو حلولا واعدة لهذه القيود. يمكن للليبوسومات والجسيمات البوليمرية النانوية والحاملات النانوية القائمة على البروتين أن تحسن بشكل ملحوظ ذوبانية الدواء واستقرارها وامتصاصها الخلوي. على وجه الخصوص، يمكن تحليل جزئي لبتين α-لاكتألبومين، وهو بروتين مشتق من الطعام من الحليب، إلى ببتيدات أمفيفيلية تتجمع ذاتيا لتكوين نانوميسيل قادرة على تغليف جزيئات كارهة للماء مثل الكابسيسين11. لقد ثبت أن هذه الهياكل النانوية α-لاكتألبومين تعزز الذوبانية والاستقرار والتوافر الحيوي للمواد النشطة المتنوعة المقاومة للماء في مصفوفات الطعام والصيدلانية12,13. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي الإعطاء النظامي للحاملات النانوية إلى توزيع الأنسجة خارج الهدف وإمكانية السمية الجهازية14.
برزت تقنية الإبر الدقيقة (MN) كمنصة طفيفة التوغل وصديقة للمرضى لتوصيل الأدوية عبر الجلد. يمكن للمينومس القابلة للذوبان المحضرة من بوليمرات متوافقة حيويا مثل حمض الهيالورونيك (HA) وكحول البوليفينيل (PVA) أن تخترق الطبقة القرنية بسهولة، وتذوب بعد الإدخال، وتمكن من ترسيب دوائي محلي دقيق في الأنسجة المستهدفة15,16. الجمع بين الحاملات النانوية والMNs يزيد من تراكم الأدوية في الأنسجة الدهنية تحت الجلد مع تقليل التعرض الجهازي والآثار الجانبية17. ومن المهم أن يتم تطوير لصقات MN المبنية على HA وPVA نحو الاستخدام السريري لتوصيل اللقاحات والأدوية الحيوية عبر الجلد، مما يدل على السلامة الإيجابية، وقبول المرضى، وقابلية التصنيع على المقياس18.
استنادا إلى هذه التطورات، تصف الدراسة الحالية تصنيع رقع MN قابلة للذوبان محملة بنانومسييلات α-لاكتألبومين التي تغلف الكابسيسين. في هذا البروتوكول، يذوب α-لاكتألبومين عند 6 ملغ/مل ويتحلل إنزيميا لتوليد ببتيدات أمفيفيلية تتجمع ذاتيا لتكوين نانوميسيل محملة بالكابسيسين. يتم دمج النانوميسيل في مصفوفة HA/PVA (5٪ w/v لكل منهما) ويتم صبها في قوالب بولي ديميثيل سيلوكسان (PDMS) لتشكيل 10 × 10 مصفوفات بحجم 10 MN بارتفاع إبرة 600 ميكرومتر، وهو تكوين يتوافق مع عمليات التشكيل الدقيق القياسية ويمكن توسيعه بسهولة إلى رقع أكبر بحجم الإنسان. من المتوقع أن يحسن هذا التصميم المتكامل ذوبانية وثبات الكابسيسين، ويوفر إفراعا استجابة لدرجة الحموضة داخل الأنسجة الدهنية، ويعزز فعالية السمنة المحلية في الجسم الحي من خلال تعزيز تحمير الأنسجة الدهنية، وقمع تكوين الدهون، وتحسين معايير الأيض الجهازي. من خلال الاستفادة من α-لاكتألبومين بدرجة غذائية ومواد MN المذابة المتقدمة سريريا، تقدم هذه المنصة استراتيجية ذات صلة ترجمية وقليلة التوغل يمكن تكييفها مع الرقع البشرية لعلاج السمنة الموضعي الذاتي.