SISTEM PENGHANTARAN OBAT TERTARGET
Dhadhang Wahyu Kurniawan @Dhadhang_WK Laboratorium Farmasetika Unsoed
4/16/2013
1
Latar Belakang •
Masalah dengan sistem penghantaran obat konvensional:: konvensional 1. Distribusi obat ke seluruh bagian tubuh – tidak hanya di tempat di mana obat dibutuhkan 2. Kurangnya spesifitas ikatan obat terhadap tempat yang memerlukan – organ target 3. Perlunya memberikan obat dalam dosis besar (meskipun yang diperlukan sebetulnya kecil)) kecil 4. Toksisitas nonspesifik dan efek samping yang lain selama proses terapi (other adverse sideside-effects) 4/16/2013
2
Sistem Penghantaran Obat Tertarget Memungkinkan obat untuk berakumulasi di organ atau jaringan target (yang sakit sakit//membutuhkan/ membutuhkan/tempat aksi aksi)) secara selektif dan kuantitatif terlepas di mana lokasinya dan bagaimana cara pemberian obatnya
4/16/2013
3
Sistem Penghantaran Obat Tertarget •
Keuntungan: Keuntungan: 1. Dapat menyederhanakan protokol pemakaian obat 2. Dosis obat dapat diturunkan beaya terapi juga dapat ditekan 3. Konsentrasi obat di jaringan jaringan/organ/ /organ/reseptor reseptor yang memerlukan dapat ditingkatkan secara signifikan tanpa risiko efek samping di tempat//jaringan yang lain tempat
4/16/2013
4
Sistem Penghantaran Obat Tertarget •
Komponen “Magic Bullet”: • Komponen pertama mengenali dan berikatan dengan organ/ organ/jaringan jaringan//reseptor target • Komponen kedua memberikan efek terapi pada organ/ organ/jaringan jaringan//reseptor target
•
Dalam prakteknya koordinasi antara antara:: • Obat • Tempat target • Pembawa farmasetis
4/16/2013
5
Pembawa Farmasetis •
Polimer
•
Mikrokapsul
•
Mikropartikel
•
Sel
•
Lipoprotein
•
Liposom
•
Misel
4/16/2013
6
Liposom
Spherical vesicles with a phospholipid bilayer Hydrophilic
Hydrophobic
4/16/2013
7
Kegunaan Liposom Chelation therapy for treatment of heavy metal poisoning Enzyme replacement Diagnostic imaging of tumors Cosmetics Study of membranes
4/16/2013
8
Classes of Liposomes
Conventional
Long circulating
Immuno Cationic
4/16/2013
9
Target Spesifik
Antibodi Lesitin dan protein lain Lipoprotein Hormon Molekul bermuatan Polisakarida Ligan berbobot molekul rendah
4/16/2013
10
Modes of Liposome/Cell Interaction Adsorption
Fusion
4/16/2013
Endocytosis
Lipid transfer
11
Aplikasi Obat secara Langsung •
•
Pemberian obat langsung pada tempat yang aktif (organ atau jaringan jaringan)) Contoh:: Contoh • Terapi hormon arthritis • Terapi pada infark jantung yang diinduksi oleh thrombus
4/16/2013
12
Sistem target berbasis fisika •
•
Pembawa akan berdisintegrasi pada pH rendah atau pada temperatur tinggi Kondisi fisiologis yang perlu diperhatikan diperhatikan:: • pH • Kondisi terionkan • Efek makanan • Pengosongan lambung • Status enzimatik, enzimatik, proteolisis • Usia • Perubahan patofisiologis
4/16/2013
13
Sistem target berbasis fisika •
Transpor obat secara magnetik Kemampuan obat untuk terakumulasi di tempat yang sakit ditentukan oleh kecepatan aliran darah dan intensitas medan magnetik yang digunakan
4/16/2013
14
Parameter penentu efikasi dalam targeting • • •
•
Ukuran target Aliran darah menuju target Jumlah tempat ikatan untuk obat dan pembawa pada target sasaran Kemampuan berikatan pada tempat target
4/16/2013
15
Contoh aplikasi sistem penghantaran obat tertarget pada terapi kanker
4/16/2013
16
Kanker • • • •
Pada tahun 2000, 1,4 juta kasus 560.000 kematian lebih dari 1.500 orang per tahun Di USA 25% angka kematian karena kanker Beaya terapi kanker kanker:: • $37 milyar beaya terapi • $11 milyar beaya penurunan produktivitas
4/16/2013
17
Di USA •
Survival rate untuk 5 tahun 64%
•
Risiko terjangkit kanker kanker::
•
•
< ½ (laki (laki--laki laki))
•
> 1/3 (wanita (wanita))
Beaya total untuk kanker pada tahun 2004 $189,8 milyar
4/16/2013
18
Tipe Terapi Kanker •
•
•
•
•
Pembedahan membuang massa tumor yang diketahui Radiasi membunuh dengan cepat sel kanker yang aktif membelah termasuk sel tumor yang ada pada organ/jaringan organ/ jaringan Kemoterapi membunuh dengan cepat sel kanker yang aktif membelah Terapi hormon menghambat pertumbuhan dan survival sel sel--sel kanker yang tergantung hormon Sistem penghantaran tertarget secara spesifik menghambat proses yang diperlukan pertumbuhan sel tumor
4/16/2013
19
Contoh terapi tertarget •
•
Pengembangan Targeted Nano Therapeutics (TNT) oleh Tritom BioSystem bersama Army Research Lab. Prinsip kerja TNT 3 tahapan tahapan:: 1. Pasien menerima infus mengandung triliunan bioprobe (bola magnetik berukuran nano yang berikatan dengan antibodi)) antibodi 2. Bioprobe akan mencari dan menangkap sel kanker pada pembuluh darah 3. Dokter akan menghidupkan medan magnetik di tempat di mana terdapat kanker bioprobe akan berkumpul pada tempat tersebut pemanasan akan membunuh sel kanker dalam beberapa menit
4/16/2013
20
Bagaimana konsep ini bekerja? bekerja? •
Sel tumor dan kanker akan mati pada suhu 43° 43°C. Sel normal dapat bertahan sampai -49° 49°C.
•
Dengan material ferri ferri-- atau ferro ferro-- magnetite pemanasan pada tempat di mana medan magnetik diberikan sel kanker terbunuh terbunuh..
4/16/2013
21
Colon Targeted Drug Delivery System
22
Anatomy of colon
23
Applikasi In local colonic pathologies Systemic delivery of protein and peptide Potential site for the treatment of diseases liike asthma,arthritis & angina For the drugs that are absorbed through colon such as steroids For the treatment of disorders like IBS (Inflammatory Bowel Disease, colitis, crohn’s disease where it is necessary to attain high concentration of drugs in colon 24
Limitation and Challenges
Dissolution in luminal fluid. Stability of drugs. Binding of drugs to dietary residues, intestinal secretions, mucus or fecal matter. Metabolic degradation by colonic microflora. Wide range of pH values 25
Lower surface area and relative “tightness” of the tight junctions in the colon restrict drug transport. Longer residence time
Requires protection against variety of the gastric enzymes. Cytochrome P450 3A class of drug metabolizing enzymes have lower activity in colon 26
Introduction to colonic drug delivery system Target sites
Disease conditions
Drugs used
Topical/local action
Inflammatory bowel disease, Irritable bowel syndrome &crohn’disease
Hydrocortisone, Budenoside, Prednisolone, Sulphasalazine, Olsalazine, Infliximab Mesalazine, Balsalazide, 6Mercaptopurine, Azathiorprine, Cyclosporine,etc
27
Amoebiasis
Metronidazole, Ornidazole, Tinidazole, Mebandazole, etc
Chronic pancreatitis, Pacreatactomy and Cystic fibrosis
Digestive enzyme supplements
Colorectal cancer
5-Fluoro uracil
28
Systemic action
To prevent gastric irritation
NSAIDS
To prevent first pass metabolism of orally ingested drugs
Steroids
Oral delivery of peptides
Insulin
29
Factor affecting Colonic drug Delivery
30
Pharmaceutical approaches for CDDS
31
Approaches 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Prodrug Osmotically controlled drug delivery Redox-sensitive polymers pH dependent system Time dependent system Microflora activated system Pressure controlled system Bioadhesive systems Micro particulate system 32
