ระบบนำส่งยาจากเลนส์สัมผัส

การใช้ยาหยอดตาหรือป้ายตาเพื่อรักษาโรคที่เกิดในตาโดยเฉพาะบริเวณส่วนหน้าของลูกตานั้นเป็นสิ่งที่จักษุแพทย์นิยมใช้เป็นอย่างยิ่ง ร้อยละ 90 ของการใช้ยาเพื่อรักษาโรคตานั้นเป็นยาหยอดตาหรือป้ายตา แต่จากความเป็นจริงแล้วการหยอดตานั้นมีประสิทธิภาพต่ำเนื่องจากปัจจัยอื่น ๆ เช่น ปริมาณของยาที่หยอดนั้นประมาณร้อยละ 1-5 สามารถซึมผ่านกระจกตาเข้าไปได้ ส่วนอีกร้อยละ 95-99 นั้นสูญเสียไปจากการระเหย การเกิดเมตาบอลิซึมของยา การยึดเกาะกับโปรตีน การกะพริบตาและไหลออกนอกตา การดูดซึมผ่านเยื่อบุตาซึ่งมีพื้นที่ใหญ่กว่า หรือไหลไปยังท่อน้ำตาและถูกดูดซับเข้ากระแสเลือด ทำให้ยาที่หยอดนั้นมีระยะเวลาอยู่ที่บริเวณลูกนัยน์ตาเพื่อการแทรกซึมผ่านทางกระจกตาเพียงแค่ประมาณ 2-5 นาที ซึ่งยาที่สูญเสียไปนั้นถือว่าเป็นการเสียค่าใช้จ่ายที่สิ้นเปลือง และปริมาณยาส่วนใหญ่ที่ถูกดูดซึมเข้ากระแสเลือดยังอาจส่งผลข้างเคียงต่อผู้ป่วยได้ ส่งผลให้ไม่สามารถให้ปริมาณยาจำนวนมากในการรักษาได้ นอกจากนี้ด้วยประสิทธิภาพที่ต่ำนี้ทำให้ผู้ป่วยต้องมีการหยอดยาหลายครั้งต่อวัน ซึ่งผู้ป่วยอาจจะหลงลืมและส่งผลต่อความตรงเวลาต่อแผนการรักษาของการใช้ยาดังกล่าว(1)

ระบบการนำส่งยาผ่านทางเลนส์สัมผัสถือได้ว่าเป็นอีกหนึ่งเทคนิคทางเลือกที่ได้รับความสนใจจากนักวิทยาศาสตร์ในการนำส่งยาแบบไม่ต้องผ่าตัดและสะดวกต่อการใช้งาน เนื่องจากเลนส์สัมผัสนั้นเป็นเครื่องมือแพทย์ที่มีการใช้งานปกติโดยบุคคลทั่วไปและพบเห็นกันทั่วไปในชีวิตประจำวันกันอยู่แล้ว โดยวิธีการใช้งานนั้น เลนส์สัมผัสจะวางคลุมอยู่ด้านบนของส่วนกระจกตาพอดี และถูกแยกจากกันด้วยฟิล์มน้ำตาที่มีความหนาเพียง 2-3 ไมครอนที่บริเวณด้านหลังของเลนส์สัมผัสเท่านั้น ซึ่งด้วยเหตุที่ฟิล์มน้ำตาด้านหลังเลนส์สัมผัสนี้จะเกิดการรวมตัวกับน้ำตาบริเวณอื่นในปริมาณที่จำกัดมาก ทำให้ยาที่ปลดปล่อยออกจากเลนส์สัมผัสจะสามารถแพร่ผ่านทางฟิล์มน้ำตาด้านหลังนี้ไปยังกระจกตาได้โดยไม่สูญเสียไป ซึ่งประมาณได้ว่าร้อยละ 50-70 ของยาที่บรรจุในเลนส์สัมผัสนั้นจะสามารถแพร่ผ่านกระจกตาไปได้ ซึ่งนับว่าเป็นปริมาณยาที่สูงมากเมื่อเทียบกับการใช้ยาหยอดตา ด้วยเหตุนี้จึงส่งผลให้สามารถใช้ปริมาณยาน้อยลงเพื่อให้ได้ระดับความเข้มข้นของยาในการรักษาที่ต้องการ ซึ่งจะเป็นการลดค่าใช้จ่ายและลดความเสี่ยงต่อการเกิดผลข้างเคียงและความเป็นพิษของยาจากการใช้งานในปริมาณที่สูงได้ด้วย

นอกจากจะสามารถช่วยเพิ่มชีวปริมาณออกฤทธิ์ หรือชีวประสิทธิผลของยาแล้ว การปลดปล่อยยาผ่านทางเลนส์สัมผัสนั้นยังมีข้อดีคือ มีแนวโน้มที่จะสามารถช่วยเพิ่มความร่วมมือในการใช้ยาของผู้ป่วย (Patient Compliance) ซึ่งเป็นปัญหาหลักในการรักษาโดยการใช้ยาทั่วไป โดยเฉพาะในการรักษาโรคที่ต้องใช้ระยะเวลานานและโรคที่ต้องมีความถี่ในการให้ยาสูง เนื่องจากการใส่เลนส์สัมผัสเพียงครั้งเดียวสามารถออกแบบให้ปลดปล่อยยาออกมาได้ตามระยะเวลาและรูปแบบที่กำหนดได้โดยไม่ต้องดำเนินการโดยผู้ใช้งาน นอกจากนั้นการให้ยาผ่านทางเลนส์สัมผัสยังมีประสิทธิภาพในการรักษามากกว่า เพราะการปลดปล่อยตัวมีความต่อเนื่องและสม่ำเสมอมากกว่าการให้ยาโดยวิธีหยอดตา เนื่องจากในการหยอดตานั้นจะมีช่วงเวลาที่ความเข้มข้นของยาในเนื้อเยื่อจะมีค่าสูงเมื่อเริ่มต้นที่อาจส่งผลต่อความเป็นพิษของยาได้ และจะมีค่าลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อเวลาผ่านไปจากสาเหตุต่าง ๆ ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว จนมีระดับความเข้มข้นของยาที่ต่ำกว่าระดับการรักษา ทำให้จะมีบางช่วงเวลาปราศจากยาในการรักษาในระหว่างแต่ละครั้งของการหยอดยาอีกด้วย จะเห็นได้ว่าความเข้มข้นของยาที่ให้จากการหยอดยาตานั้นจะมีรูปแบบที่ไม่สม่ำเสมอ จากการศึกษาในสัตว์ทดลองพบว่า การให้ยาเพื่อรักษาโรคต้อหินผ่านทางเลนส์สัมผัสสามารถลดความดันในลูกตาได้เท่ากับการให้ยาทางการหยอดยา ถึงแม้ว่าจะใช้ปริมาณยาในเลนส์สัมผัสเพียง 1 ใน 6 ส่วนของยาหยอดตา

โดยทั่วไปแล้ววิธีการใส่ยาในเลนส์สัมผัสที่ง่ายและสะดวกที่สุดคือ การแช่เลนส์สัมผัสในสารละลายของยา(3) เพื่อให้ยาเกิดการดูดซับเข้าไปในเลนส์ ซึ่งถึงแม้จะพบว่าปริมาณยาที่ปลดปล่อยออกมามีปริมาณสูงกว่าการหยอดยาตา แต่วิธีนี้มีข้อด้อยคือ ปริมาณการดูดซับนั้นยังคงค่อนข้างต่ำ โดยปริมาณการดูดซับนั้นจะขึ้นกับความเข้มข้นของสารละลายยาที่ใช้ ความหนาของเลนส์สัมผัส น้ำหนักโมเลกุลของยา ความสามารถในการละลายของยาในเจล นอกจากนี้อัตราการปลดปล่อยยาออกจากเลนส์สัมผัสที่ใส่ยาด้วยการแช่ในสารละลายยานั้นจะค่อนข้างรวดเร็วมาก โดยจะปลดปล่อยยาออกมาหมดภายในระยะเวลาไม่กี่ชั่วโมง ซึ่งเป็นระยะเวลาที่สั้นมากเกินไป ในปัจจุบันจึงได้มีการศึกษาวิจัยเทคนิคต่าง ๆ เพื่อพัฒนาระบบนำส่งยาทางเลนส์สัมผัสนี้ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น

ตัวอย่างงานวิจัยในการใช้ระบบนำส่งยาด้วยเลนส์สัมผัส

นักวิจัยของคณะจักษุแพทย์ Harvard Medical School และ The Massachusetts Institute of Technologyของสหรัฐอเมริกา ช่วยกันพัฒนาเลนส์สัมผัสที่สามารถช่วยปล่อยยาแก้โรคต้อหินเข้าไปในลูกนัยน์ตา รักษาโรคต้อที่ทำให้ตาบอดอย่างไม่อาจหายได้ เลนส์สัมผัสนี้จะคอยจ่ายยา latanoprost ซึ่งเป็นยารักษาต้อหินทำให้ตัวยาเข้าลูกนัยน์ตาอย่างไม่ให้ขาดสาย(4) โดยหลักการของระบบนี้คือ ใช้วิธี encapsulate ตัวยา latanoprost ใส่ใน polymer filmsและใช้ contact lens ที่เป็น hydrogel(5) โดยนักวิจัยได้กล่าวว่า “ปกติการใช้ยาหยอดกับคนไข้โรคต้อหิน จะไม่ค่อยให้ผลดีนัก แต่ด้วยเลนส์ที่ออกแบบใหม่นี้สร้างขึ้นเพื่อมุ่งรักษาโรคต้อหินโดยเฉพาะ และยังจะใช้เป็นวิธีการจ่ายยาให้กับโรคตาอื่น ๆ ได้อีกด้วย”

นักวิจัยจาก University of California Los Angeles (UCLA) School of Dentistry ประเทศสหรัฐอเมริกา นำเสนอผลงานวิจัยคอนแทคเลนส์ Nanodiamond(6,7) สำหรับรักษาผู้ป่วยที่เป็นโรคต้อหิน (Glaucoma) ในราคาประหยัด โดยคอนแทคเลนส์ดังกล่าวเกิดจากการนำสาร Nanodiamonds มาเคลือบพอลิเมอร์ไคโตซาน สำหรับกักเก็บยา Timolol maleate ซึ่งปัจจุบันนิยมใช้เป็นยารักษาโรคต้อหินในรูปแบบน้ำยาหยอดตา ระบบนำส่งยา Nanodiamons นี้ช่วยลดปัญหาการใช้น้ำยาหยอดตาที่ผู้ป่วยจะได้รับปริมาณยา Timolol maleate เพียงร้อยละ 5 เนื่องจากน้ำยาบางส่วนไหลออกจากตาผู้ป่วย และช่วยป้องกันการปลดปล่อยยาอย่างรวดเร็วได้ (Burst release) จากการทดลองพบว่า เมื่อคอนแทคเลนส์สัมผัสกับเอนไซม์ Lysozyme ที่อยู่ในน้ำตา ไคโตซานจะแตกตัว และยา Timolol maleate จะซึมผ่านออกจากคอนแทคเลนส์ในปริมาณคงที่เป็นเวลา 1 วัน โดย Nanodiamonds คือ คาร์บอนที่มีขนาดเล็กขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 5 นาโนเมตร มีรูปร่างคล้ายลูกฟุตบอล ผลิตจากผลพลอยได้จากการทำเหมือง (Conventional mining) และกระบวนการกลั่น (Refining processes) สามารถนำมาประยุกต์ใช้กับการแพทย์ เนื่องจากผิวของ Nanodiamond มีคุณสมบัติดูดซึมน้ำและโมเลกุลต่าง ๆ รวมทั้งยา และค่อย ๆ ปลดปล่อยยาที่ดูดซึมเข้าสู่ร่างกายได้ (Drug-delivery system)

รูปที่ 1 คอนแทคเลนส์ Nanodiamond(7)

อีกเทคนิคหนึ่งที่มีการศึกษาคือ การประทับโมเลกุล (Molecular imprint)(3) ซึ่งทำโดยการสร้างช่องว่างในเนื้อเลนส์สัมผัสที่มีความสามารถในการยึดเกาะกับโมเลกุลของยาที่ต้องการใช้งานได้สูง ทำโดยการผสมยาที่ต้องการใช้งานเข้าไปกับมอนอเมอร์หรือสารตั้งต้นในการเตรียมพอลิเมอร์สำหรับผลิตเป็นเลนส์สัมผัส จากนั้นทำการบ่มให้แข็งตัว ในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชั่นนั้น มอนอเมอร์ที่ใช้งานจะเข้าล้อมรอบยาและเกิดการแข็งตัวในลักษณะการจัดเรียงดังกล่าว เนื่องจากการเชื่อมขวางในระหว่างการเกิดปฏิกิริยา เมื่อทำการสกัดยาและมอนอเมอร์ที่ไม่เกิดปฏิกิริยาออกก็ทำให้เกิดช่องว่างในเลนส์สัมผัสที่มีลักษณะที่รับรู้ลักษณะของโมเลกุลยาดังกล่าว เมื่อทำการใส่ยาเข้าไปอีกครั้งในเลนส์สัมผัสด้วยการแช่ในสารละลายยาจะทำให้โมเลกุลยาสามารถเข้าไปยึดเกาะได้ดีในรูปแบบที่เหมาะสมกับการยึดเกาะสูงสุดที่สร้างไว้ก่อนหน้า ส่งผลให้มีประสิทธิภาพในการใส่ยาและช่วยชะลอการปลดปล่อยยาออกจากเลนส์สัมผัสได้ โดยเทคนิคดังกล่าวได้นำไปทดลองการปลดปล่อยยาประเภทต่าง ๆ ตัวอย่าง เช่น Timolol, Norfloxacin, Ketotifen fumarate และ Hyaluronic acid เป็นต้น จากการศึกษาในกระต่ายทดลองพบว่า เลนส์สัมผัสแบบนิ่มที่ใส่ยา Timolol ด้วยวิธีประทับโมเลกุลนี้จะสามารถคงความเข้มข้นของยาในน้ำตาได้นานกว่า 2 เท่าเมื่อเทียบกับการแช่เลนส์สัมผัสในสารละลายยาโดยตรงเท่านั้น หรือนานกว่า 3 เท่าเมื่อเทียบกับการหยอดยาตา

โดยหลักการแล้ว ถึงแม้ว่าจะมีข้อดีจำนวนมาก แต่การใช้งานเลนส์สัมผัสนั้นยังคำนึงถึงความสามารถในการนำมาใช้งานได้จริงในด้าน

1. การใส่ยาเข้าไปในเลนส์สัมผัสนั้นจะต้องไม่ส่งผลต่อสมบัติการใช้งานของเลนส์สัมผัส เช่น ความใส ความแข็งแรง การซึมผ่านของออกซิเจน และการแก้ไขสายตาด้วยเลนส์สัมผัส           

2. ระยะเวลาในการปลดปล่อยยาผ่านทางเลนส์สัมผัสนั้นจะต้องมีระยะเวลาที่นานเพียงพอและควบคุมเพื่อรักษาโรคได้ จากการศึกษาพบว่า ระยะเวลาในการปลดปล่อยยานั้นจะขึ้นอยู่กับสมบัติของเลนส์สัมผัสเองและประเภทของยาที่ใช้งานว่ามีสมบัติชอบน้ำมากน้อยเพียงใด และมีน้ำหนักโมเลกุลมากน้อยเพียงใด 

ดังนั้น จึงยังคงต้องมีการศึกษาวิจัยเพื่อพัฒนาระบบนำส่งยาชนิดนี้กันอีกต่อไป เพื่อให้มีประสิทธิภาพในการรักษาและมีความปลอดภัยในการใช้ยาต่อไป

เอกสารอ้างอิง

1. จินตมัย สุวรรณประทีป. ปลดปล่อยยารักษาโรคตาจากเลนส์สัมผัส (ตอนที่ 1). http://www.wongkarnpat.com/viewpat.php?id=810#.VTvP1fmUeSo
2. จินตมัย สุวรรณประทีป. ปลดปล่อยยารักษาโรคตาจากเลนส์สัมผัส (ตอนที่ 2). http://www.wongkarnpat.com/viewpat.php?id=887#.VT0fuSGqqkp
3. จินตมัย สุวรรณประทีป. ปลดปล่อยยารักษาโรคตาจากเลนส์สัมผัส (ตอนที่ 3). http://www.wongkarnpat.com/viewpat.php?id=939#.VT0ftyGqqkp