تاریخ شروع : 1402/02/15
مهلت ارسال : 1402/03/15
گرنت صندوق نوآوری و شکوفایی:
حمایت بلاعوض از طرح تا سقف 300میلیون تومان
حمایت بلاعوض از طرح تا سقف 300میلیون تومان
مهلت ارسال پروپوزال به اتمام رسیده است
نانوداروی درون‌پوشانی شده پمترکسید
خلاصه فناوری
سرطان ریه یکی از پنج سرطان شایع در ایران محسوب می‌شود. امروزه شیمی‌درمانی به‌عنوان یک روش انتخابی موثر برای درمان اغلب سرطان‌ها مطرح میباشد. مشکل اصلی درمان با اغلب داروهای شیمی‌درمانی عوارض جانبی شدید سیستمیک آن است. استفاده از نانوحامل‌ها اثرات درمانی مطلوبی همچون افزایش پایداری دارو، تجمع دارو در بافت تومور و در نهایت ارتقای اثرات درمانی و کاهش عوارض جانبی را به دنبال دارد. یکی از داروهای اختصاصی در شیمی‌درمانی سرطان ریه، پمترکسید است. همانند دیگر داروی‌های شیمی‌درمانی، عوارض جانبی این دارو نیز نوتروپنی، استفراغ و غیره است. استفاده از حامل‌های نانومقیاس مانند نانوذره آلبومین از عوارض جانبی این دارو می‌کاهد. نانوذره آلبومین به دلیل مزایایی مثل داشتن گروه‌های عملکردی متفاوت، انحلالپذیری و پایداری مطلوب، تحمل دمای بالا، تحمل محدوده pH گستردهتر، داشتن نیمه‌عمر بیشتر، جذب بالا در تومور، سمیت و ایمنی‌زایی ناچیز مورد توجه قرار گرفته است. در این طرح از نانوذره آلبومین به عنوان حامل دارو استفاده خواهد شد. از بین روشهای مختلف برای سنتز نانوذره آلبومین و بارگذاری دارو در آن، روشDesolvation انتخاب شد. در این روش از الکل مطلق برای رسوب‌دهی استفاده می‌شود. از آنجا که در این روش از دو حلال قابل امتزاج و غیر قابل امتزاج با آب استفاده می‌شود، انواع داروهای آبگریز و آبدوست را می‌توان به‌صورت جداگانه و همزمان در حامل بارگیری کرد. از مزایای مهم این روش این است که در فرمولاسیون اولیه دارو تغییر محسوسی ایجاد نمیشود. همچنین استفاده از آن در مقیاس نیمهصنعتی و صنعتی آسان است. از نظر اقتصادی، دستیابی به فناوری تولید نانوداروی پمترکسید علاوه بر تأمین نیاز داخلی، ارزآوری خوبی برای کشور خواهد داشت. با توجه به اینکه تولید یک نانوداروی کارآمد می‌تواند زمینه را برای تولید نانوداروهای دیگر تسهیل کند، تولید نانوداروی پمترکسید گامی موثر برای تولید سایر نانوداروها با همین روش است.
ضرورت مسئله
حدود 200 نوع مختلف سرطان وجود دارد که می‌توانند بیش از 60 اندام حیاتی بدن را درگیر کنند. از میان انواع مختلف سرطان‌ها، حدود 25% موارد مرگ، مربوط به سرطان ریه است. در ایران نیز سرطان ریه جزء پنج سرطان شایع محسوب می‌شود. در حوزه درمان، امروزه شیمی‌درمانی به عنوان یک روش انتخابی موثر برای درمان اغلب سرطان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. مشکل درمان با اغلب داروهای شیمی‌درمانی، رسیدن دوز بالای درمانی به سلول‌های سرطانی است چرا که دوزهای بالای این داروها عوارض جانبی شدید سیستمیک ایجاد می‌کنند. در مقایسه با شیمیدرمانیهای رایج، شیمی‌درمانی با حامل‌هایی همچون حامل‌های نانومقیاس، اثرات درمانی مطلوبی همچون افزایش پایداری دارو، پیشگیری از دفع سریع دارو، افزایش تجمع دارو در بافت تومور و در نهایت بهبود اثرات درمانی و کاهش عوارض جانبی دارو را در پی دارد. نانوذرات در مقایسه با فرمولاسیون‌های دارویی سنتی رایج، قابلیت توزیع مناسب در جریان خون، پاک‌سازی کلیوی و کبدی پایین و جذب بالا در سلول‌های سرطانی را دارند. از جمله داروهای کانژوگه که موفق شد به صورت کلینیکال وارد بازار دارویی شود، می‌توان به پکلیتاکسل کانژوگه با آلبومین (آبراکسان) اشاره نمود. این دارو نسبت به داروی تاکسل مزایایی از قبیل عوارض جانبی کمتر، نیاز به زمان کمتر برای تزریق، طول درمان کوتاه‌تر و غیره دارد. نانوداروها علاوه بر مزایای اشاره شده از نظر اقتصادی هم برای شرکت‌های دارویی از اهمیت ویژهای برخوردار هستند. به‌عنوان مثال، آبراکسان در سال 2007 و تنها دو سال بعد از تایید غذا و داروی آمریکا، 300 میلیون دلار برای شرکت‌های دارویی سودآوری داشت. گردش مالی سه ماهه اول 2019 شرکت سلژن نشان می‌دهد که از 17 میلیارد دلار عملکرد خالص مبلغ 1/1 میلیارد دلار مربوط به آبراکسان یعنی تقریبا 4/4 میلیارد دلار در سال 2019 بوده است. یکی از داروهای اختصاصی در شیمی‌درمانی سرطان ریه، پمترکسید است. پمترکسید یک عامل سیتوتوکسیک ضد فولات با طیف گسترده‌ای از فعالیت ضد توموری است. مثل داروهای شیمی‌درمانی دیگر داروی پمترکسید هم دارای عواض جانبی مثل نوتروپنی، استفراغ و غیره است. استفاده از حامل‌های نانویی مثل نانوذره آلبومین می‌تواند از عوارض جانبی این دارو بکاهد. همچنین بر اساس آمارCoherent Market Insights، درصد مصرف داروی پمترکسید در خاورمیانه اتفاق می‌افتد و از نظر اقتصادی دستیابی به فناوری تولید نانوداروی پمترکسید بازار بسیار خوبی برای شرکت‌های دارویی کشور خواهد داشت. علاوه‌بر این با توجه به اینکه تولید یک نانوداروی کارآمد می‌تواند زمینه را برای تولید نانوداروهای دیگر تسهیل کند، تولید نانوداروی پمترکسید گامی موثر برای تولید سایر نانوداروها با همین روش است.
مسئله اصلی تحقیق
داروی پمترکسید به عنوان خط اول داروی شیمی‌درمانی برای سرطان ریه استفاده می‌شود. این دارو همانند سایر داروهای شیمی‌درمانی عوارض جانبی زیادی به دنبال دارد. علاوه بر این، از آنجا که این دارو به‌طور سیستمیک تزریق می‌شود، به‌صورت یکنواخت روی سلول‌های سرطانی و سلول‌های سالم تأثیر می‌گذارد. بنابراین هدفمندسازی، کاهش عوارض جانبی و افزایش اثربخشی دارو با همان میزان مصرفی یا حتی کمتر، ضروری به نظر می‌رسد. یکی از راهکارهای موثر، استفاده از فناوری نانو است. حامل‌های پروتئینی از جمله حامل‌های دارویی مطرح به شمار میآیند. این حاملها به دلیل مزایایی مانند زیست‌سازگاری، زیست‌تخریب‌پذیری و غیره، نسبت به حامل‌های فلزی مثل طلا، نقره و روی از اهمیت بیشتری برخوردار هستند. یکی از پروتئین‌های استفاده شده در این زمینه، آلبومین است. آلبومین در حالت طبیعی بیشترین درصد پروتئین‌های خون را تشکیل می‌دهد و به همین علت، استفاده از مقدار اندک این پروتئین به‌عنوان حامل، مشکل خاصی را برای بیمار ایجاد نمیکند. در حالت طبیعی نیز آلبومین به عنوان حامل دارو در بدن عمل می‌کند. آلبومین دارای گروه‌های عملکردی زیادی است و می‌تواند انواع داروهای با بار منفی، مثبت و خنثی را با خود حمل کند. این پروتئین انحلالپذیری و پایداری حرارتی بالایی دارد و در محدوده pH گسترده‌ای فعال است. نیمه‌عمر (19 روز) و جذب آلبومین در تومور بالا است و سمیت و ایمنی‌زایی ناچیزی دارد. پیش از این نیز از نانوذره آلبومین برای حمل داروی تاکسل در آبراکسان استفاده شده است و مزایای آن مورد تأیید قرار گرفته است. تفاوت طرح حاضر با داروی آبراکسان، فناوری به کار رفته در سنتز نانوذره است.
سرطان ریه یکی از پنج سرطان شایع در ایران محسوب می‌شود. امروزه شیمی‌درمانی به‌عنوان یک روش انتخابی موثر برای درمان اغلب سرطان‌ها مطرح میباشد. مشکل اصلی درمان با اغلب داروهای شیمی‌درمانی عوارض جانبی شدید سیستمیک آن است. استفاده از نانوحامل‌ها اثرات درمانی مطلوبی همچون افزایش پایداری دارو، تجمع دارو در بافت تومور و در نهایت ارتقای اثرات درمانی و کاهش عوارض جانبی را به دنبال دارد. یکی از داروهای اختصاصی در شیمی‌درمانی سرطان ریه، پمترکسید است. همانند دیگر داروی‌های شیمی‌درمانی، عوارض جانبی این دارو نیز نوتروپنی، استفراغ و غیره است. استفاده از حامل‌های نانومقیاس مانند نانوذره آلبومین از عوارض جانبی این دارو می‌کاهد. نانوذره آلبومین به دلیل مزایایی مثل داشتن گروه‌های عملکردی متفاوت، انحلالپذیری و پایداری مطلوب، تحمل دمای بالا، تحمل محدوده pH گستردهتر، داشتن نیمه‌عمر بیشتر، جذب بالا در تومور، سمیت و ایمنی‌زایی ناچیز مورد توجه قرار گرفته است. در این طرح از نانوذره آلبومین به عنوان حامل دارو استفاده خواهد شد. از بین روشهای مختلف برای سنتز نانوذره آلبومین و بارگذاری دارو در آن، روشDesolvation انتخاب شد. در این روش از الکل مطلق برای رسوب‌دهی استفاده می‌شود. از آنجا که در این روش از دو حلال قابل امتزاج و غیر قابل امتزاج با آب استفاده می‌شود، انواع داروهای آبگریز و آبدوست را می‌توان به‌صورت جداگانه و همزمان در حامل بارگیری کرد. از مزایای مهم این روش این است که در فرمولاسیون اولیه دارو تغییر محسوسی ایجاد نمیشود. همچنین استفاده از آن در مقیاس نیمهصنعتی و صنعتی آسان است. از نظر اقتصادی، دستیابی به فناوری تولید نانوداروی پمترکسید علاوه بر تأمین نیاز داخلی، ارزآوری خوبی برای کشور خواهد داشت. با توجه به اینکه تولید یک نانوداروی کارآمد می‌تواند زمینه را برای تولید نانوداروهای دیگر تسهیل کند، تولید نانوداروی پمترکسید گامی موثر برای تولید سایر نانوداروها با همین روش است.
ضرورت مسئله
حدود 200 نوع مختلف سرطان وجود دارد که می‌توانند بیش از 60 اندام حیاتی بدن را درگیر کنند. از میان انواع مختلف سرطان‌ها، حدود 25% موارد مرگ، مربوط به سرطان ریه است. در ایران نیز سرطان ریه جزء پنج سرطان شایع محسوب می‌شود. در حوزه درمان، امروزه شیمی‌درمانی به عنوان یک روش انتخابی موثر برای درمان اغلب سرطان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. مشکل درمان با اغلب داروهای شیمی‌درمانی، رسیدن دوز بالای درمانی به سلول‌های سرطانی است چرا که دوزهای بالای این داروها عوارض جانبی شدید سیستمیک ایجاد می‌کنند. در مقایسه با شیمیدرمانیهای رایج، شیمی‌درمانی با حامل‌هایی همچون حامل‌های نانومقیاس، اثرات درمانی مطلوبی همچون افزایش پایداری دارو، پیشگیری از دفع سریع دارو، افزایش تجمع دارو در بافت تومور و در نهایت بهبود اثرات درمانی و کاهش عوارض جانبی دارو را در پی دارد. نانوذرات در مقایسه با فرمولاسیون‌های دارویی سنتی رایج، قابلیت توزیع مناسب در جریان خون، پاک‌سازی کلیوی و کبدی پایین و جذب بالا در سلول‌های سرطانی را دارند. از جمله داروهای کانژوگه که موفق شد به صورت کلینیکال وارد بازار دارویی شود، می‌توان به پکلیتاکسل کانژوگه با آلبومین (آبراکسان) اشاره نمود. این دارو نسبت به داروی تاکسل مزایایی از قبیل عوارض جانبی کمتر، نیاز به زمان کمتر برای تزریق، طول درمان کوتاه‌تر و غیره دارد. نانوداروها علاوه بر مزایای اشاره شده از نظر اقتصادی هم برای شرکت‌های دارویی از اهمیت ویژهای برخوردار هستند. به‌عنوان مثال، آبراکسان در سال 2007 و تنها دو سال بعد از تایید غذا و داروی آمریکا، 300 میلیون دلار برای شرکت‌های دارویی سودآوری داشت. گردش مالی سه ماهه اول 2019 شرکت سلژن نشان می‌دهد که از 17 میلیارد دلار عملکرد خالص مبلغ 1/1 میلیارد دلار مربوط به آبراکسان یعنی تقریبا 4/4 میلیارد دلار در سال 2019 بوده است. یکی از داروهای اختصاصی در شیمی‌درمانی سرطان ریه، پمترکسید است. پمترکسید یک عامل سیتوتوکسیک ضد فولات با طیف گسترده‌ای از فعالیت ضد توموری است. مثل داروهای شیمی‌درمانی دیگر داروی پمترکسید هم دارای عواض جانبی مثل نوتروپنی، استفراغ و غیره است. استفاده از حامل‌های نانویی مثل نانوذره آلبومین می‌تواند از عوارض جانبی این دارو بکاهد. همچنین بر اساس آمارCoherent Market Insights، درصد مصرف داروی پمترکسید در خاورمیانه اتفاق می‌افتد و از نظر اقتصادی دستیابی به فناوری تولید نانوداروی پمترکسید بازار بسیار خوبی برای شرکت‌های دارویی کشور خواهد داشت. علاوه‌بر این با توجه به اینکه تولید یک نانوداروی کارآمد می‌تواند زمینه را برای تولید نانوداروهای دیگر تسهیل کند، تولید نانوداروی پمترکسید گامی موثر برای تولید سایر نانوداروها با همین روش است.
مسئله اصلی تحقیق
داروی پمترکسید به عنوان خط اول داروی شیمی‌درمانی برای سرطان ریه استفاده می‌شود. این دارو همانند سایر داروهای شیمی‌درمانی عوارض جانبی زیادی به دنبال دارد. علاوه بر این، از آنجا که این دارو به‌طور سیستمیک تزریق می‌شود، به‌صورت یکنواخت روی سلول‌های سرطانی و سلول‌های سالم تأثیر می‌گذارد. بنابراین هدفمندسازی، کاهش عوارض جانبی و افزایش اثربخشی دارو با همان میزان مصرفی یا حتی کمتر، ضروری به نظر می‌رسد. یکی از راهکارهای موثر، استفاده از فناوری نانو است. حامل‌های پروتئینی از جمله حامل‌های دارویی مطرح به شمار میآیند. این حاملها به دلیل مزایایی مانند زیست‌سازگاری، زیست‌تخریب‌پذیری و غیره، نسبت به حامل‌های فلزی مثل طلا، نقره و روی از اهمیت بیشتری برخوردار هستند. یکی از پروتئین‌های استفاده شده در این زمینه، آلبومین است. آلبومین در حالت طبیعی بیشترین درصد پروتئین‌های خون را تشکیل می‌دهد و به همین علت، استفاده از مقدار اندک این پروتئین به‌عنوان حامل، مشکل خاصی را برای بیمار ایجاد نمیکند. در حالت طبیعی نیز آلبومین به عنوان حامل دارو در بدن عمل می‌کند. آلبومین دارای گروه‌های عملکردی زیادی است و می‌تواند انواع داروهای با بار منفی، مثبت و خنثی را با خود حمل کند. این پروتئین انحلالپذیری و پایداری حرارتی بالایی دارد و در محدوده pH گسترده‌ای فعال است. نیمه‌عمر (19 روز) و جذب آلبومین در تومور بالا است و سمیت و ایمنی‌زایی ناچیزی دارد. پیش از این نیز از نانوذره آلبومین برای حمل داروی تاکسل در آبراکسان استفاده شده است و مزایای آن مورد تأیید قرار گرفته است. تفاوت طرح حاضر با داروی آبراکسان، فناوری به کار رفته در سنتز نانوذره است.
| نام و نام‌خانوادگی | رشته/ مقطع تحصیلی | همکار/ مشاور طرح | وضعیت شغلی |
| شهلا محمدگنجی | ژنتیک مولکولی/ دکتری | مدیر اجرایی | عضو هیئت‌علمی پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک |
| اکبر قربانی الوانق | ژنتیک مولکولی/ دکتری | همکار | دانشجوی پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک- عضو رسمی مرکز ژنتیک نور دانشگاه بقیه الله(عج) |
| ایوب آرپنائی | نانوتکنولوژی/ دکتری | همکار | عضو هیئت‌علمی پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک |
| هادی اسمعیلی گورچین قلعه | ایمونولوژی/ دکتری | همکار | عضو هیئت‌علمی دانشگاه بقیه‌الله(عج) |
سوابق عرضه‌کننده فناوری و مسئول اصلی تیم پژوهشی
سرکار خانم دکتر شهلا محمدگنجی، به‌عنوان سرپرست تیم علاوه بر تدریس مباحث ژنتیک سرطان، در زمینه سرطان ریه به‌عنوان حوزه پژوهشی اصلی مشغول فعالیت هستند و موفق به تولید کیت تشخیص سرطان ریه بر مبنای متیلاسیون (تائیدیه ICARD) شدند. ایشان دارای ۱۰۰ مقاله در مجلات معتبر و سمینارهای بین‌المللی هستند، و یک پتنت و ۴ کتاب تالیفی در زمینه تشخیص و درمان مولکولی سرطان منتشر کرده‌اند. ایشان همچنین در سال ۲۰۱۴ جایزه Excellent Leadership Award (ELA) را به‌خاطر دستاوردهای علمی-پژوهشی برتر در میان دانشمندان جهان اسلام دریافت کرده‌اند. کسب چندین گرنت پژوهشی بین‌المللی و ملی نیز از جمله افتخارات ایشان است. گذراندن دوره پسادکتری در دانشگاه فرارا ایتالیا در سال ۱۳۹۱ با حمایت مالی ایتالیا منجر به کسب مهارت و دانش فنی بیشتر در حوزه تشخیص سرطان برای ایشان گردید. مقالات خانم دکتر محمدگنجی در اینجا قابل مشاهده است.
آقای اکبر قربانی الوانق، پژوهشگر در زمینه تشخیص و درمان سرطان ریه با استفاده از نانوذرات هستند. ایشان به‌عنوان دانشجوی برتر دکتری تخصصی پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک در سال 1401 معرفی شدند. در سال 1400 به عنوان همکار طرح در طرح شهید احمدی روشن از طرف بنیاد ملی نخبگان انتخاب گردیدند. طرح و ایده ایشان با عنوان استفاده از میکروآرناها برای درمان عفونت‌های ویروسی با استفاده از نانوذرات در سومین رقابت علمی بین‌المللی کنز در سال 1401 در بین 837 طرح از 23 کشور به مرحله نهایی راه پیدا کرده است. ایشان همچنین دارای 14 مقاله بین‌المللی هستند، که در اینجا قابل مشاهده است. به علاوه، ایشان عضو رسمی مرکز جامع ژنتیک نور وابسته به دانشگاه بقیه‌الله (عج) و عضو اصلی تیم راهاندازی آزمایشگاه تشخیصی کرونا در اوایل ورود این بیماری به کشور بودند.
آقای دکتر ایوب آرپنائی، فارغ‌التحصیل دکتری تخصصی نانوفناوری از دانشکده فنی دانمارک که علاوه بر تدریس مباحث نانوفناوری، دارای 6 ثبت اختراع در زمینه نانوزیستفناوری و به‌طور اختصاصی استفاده از نانوذرات در زیستفناوری و دارو هستند. ایشان همچنین 75 مقاله بین‌المللی منتشر کرده‌اند که در اینجا قابل مشاهده است. دکتر آرپنائی تجربه فعالیت صنعتی با عنوان تولید بتاکارتن و بهینه‌سازی فرآیند تولید اتانول در مقیاس صنعتی را در کارنامه خود دارند.
آقای دکتر هادی اسمعیلی گورچین قلعه، دارای سابقه پژوهشی در زمینه درمان سرطان و مدلسازی حیوانات هستند. 100 مقاله بین‌المللی و 2 کتاب ترجمه در حوزه ایمونولوژی و ژنتیک منتشر کرده‌اند که در اینجا قابل مشاهده است. ایشان تجربه طرح صنعتی با عنوان تولید ویروس هوشمند برای درمان سرطان، تولید سرم کومبس و تولید آنتی‌بادی مونوکلونال را در کارنامه خود دارند.
مزایای پروژه برای جامعه هدف:
با توجه به تجربه حاصل از نانوداروهای دیگر، از مزایای این نانودارو در مقایسه با داروی آزاد پمترکسید، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- اثربخشی بهتر و عوارض جانبی کمتری دارد.
2- دوره درمان کوتاه‌تری دارد.
3- نیازمند زمان کمتری برای تزریق است.
4- با غلظت بیشتری قابل تزریق است.
با توجه به تجربه حاصل از نانوداروهای دیگر، از مزایای این نانودارو در مقایسه با داروی آزاد پمترکسید، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- اثربخشی بهتر و عوارض جانبی کمتری دارد.
2- دوره درمان کوتاه‌تری دارد.
3- نیازمند زمان کمتری برای تزریق است.
4- با غلظت بیشتری قابل تزریق است.
این دارو در درمان سرطان ریه، مزوتلیومای بدخیم (قفسه سینه)، سرطان رحم، سرطان تخمدان، سرطان مثانه و بدخیمی‌های مرتبط با تیموس کاربرد دارد.
- تولید نانوداروی پمترکسید به‌منظور درمان بیماران مبتلا به سرطان ریه با اثربخشی بهتر و عوارض جانبی کمتر
- دستیابی به دانش فنی تولید نانودارو
- هزینه اجرای طرح حدود 550 میلیون تومان برآورد می‌شود، که حداکثر 70 درصد این مبلغ تا سقف 300 میلیون تومان، از محل حمایت صندوق نوآوری و شکوفایی تأمین خواهد شد.
- مدت‌زمان اجرای طرح حدود 12 ماه برآورد می‌شود.
- مالکیت معنوی: مشارکت‌کننده در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سهیم خواهد بود و انتشار مقاله مشترک توسط مجری و مشارکت‌کننده در ژورنال‌های داخلی و خارجی، ارائه مقاله در کنفرانس‌ها و سمینارها با موافقت و اشاره به نام همه دست‌اندرکاران مجاز خواهد بود.
- مالکیت منافع مادی: سهم مشارکت شرکت/شتاب‌دهنده متقاضی حداقل 10 و حداکثر 35 درصد خواهد بود (منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری بر اساس توافق طرفین و مشترک خواهد بود و باتوجه‌به سهم آورده نقدی و غیرنقدی توسعه‌دهنده، سهم مالکیت قابل‌مذاکره و توافق است).
شماره تماس:
09025555482
09025555471
اینستاگرام:
iran.challenges@
09025555482
09025555471
اینستاگرام:
iran.challenges@