Perangkat implan mendeteksi overdosis opioid dan secara otomatis memberikan nalokson, sehingga menyelamatkan nyawa model tikus dan babi.
Perangkat tersebut belum diuji pada manusia. Jika berhasil, pengobatan ini dapat diadaptasi untuk menangani keadaan darurat lainnya, seperti reaksi alergi yang mengancam jiwa.
Hampir 75.000 orang di Amerika meninggal setiap tahunnya akibat overdosis opioid. Opioid termasuk obat resep, seperti oxycodone dan hydrocodone, serta obat-obatan terlarang seperti heroin dan fentanyl.
Naloximeter untuk hewan besar. Dengan ukuran 42 mm (1,65 inci) kali 34 mm (1,34 inci) kali 13 mm (0,5 inci), ukurannya sekitar tiga perempat ukuran alat pacu jantung komersial. Kredit: Ciatti dkk., Kemajuan Sains
Selama overdosis opioid, pernapasan menjadi sangat lambat. Hal ini mencegah cukup oksigen mencapai otak dan organ vital lainnya. Jika overdosis tidak diatasi dalam beberapa menit, hal ini dapat menyebabkan kerusakan otak atau kematian.
Obat yang disebut nalokson, juga dikenal sebagai Narcan, dapat membalikkan overdosis opioid hampir seketika. Ia mengikat reseptor opioid pada sel dan memblokir obat opioid. Undang-undang telah memperluas akses terhadap nalokson dalam beberapa tahun terakhir. Tapi itu harus diberikan segera, dan oleh orang lain. Overdosis sering terjadi ketika seseorang sendirian.
Untuk mengatasi keterbatasan ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Dr. Robert Gereau IV dari Fakultas Kedokteran Universitas Washington di St. Louis dan Dr. John Rogers dari Universitas Northwestern telah mengembangkan perangkat yang secara otomatis mendeteksi overdosis opioid dan memberikan nalokson.
Alat mereka, yang mereka sebut naloximeter, berukuran sekitar tiga perempat ukuran alat pacu jantung dan dapat ditanamkan di bawah kulit. Sebuah sensor di perangkat bertenaga baterai mendeteksi kapan kadar oksigen mulai turun. Kemudian mengirimkan sinyal peringatan ke ponsel atau tablet terdekat. Jika peringatan tidak hilang, perangkat melepaskan dosis nalokson. Itu juga dapat menyiarkan peringatan darurat kepada petugas pertolongan pertama.
Dalam studi baru mereka, yang sebagian didanai oleh NIH, tim menguji versi perangkat tersebut pada tikus dan babi. Hasilnya dipublikasikan pada 25 Oktober 2024 di jurnal Science Advances.
Ditanamkan di bawah kulit, naloximeter mendeteksi pelepasan oksigen ke jaringan sekitar dan mengirimkan pemberitahuan peringatan ke aplikasi seluler. Jika pengguna tidak menerima pesan peringatan dalam waktu 30 detik, snaloxone akan dilepaskan dan dapat mengirimkan peringatan ke responden pertama. Kredit: Eric Muda
Versi miniatur perangkat yang menggunakan daya nirkabel sebagai pengganti baterai pertama kali diuji pada tikus. Setelah fentanil diberikan, alat tersebut mendeteksi overdosis dalam satu menit dan melepaskan nalokson. Tikus yang diobati menunjukkan pemulihan total dari overdosis dalam waktu lima menit.
Para peneliti kemudian menguji perangkat bertenaga baterai tersebut pada babi, yang lebih mirip dengan manusia. Mereka menguji dua metode berbeda untuk alat yang menyalurkan nalokson: melalui kateter kecil langsung ke pembuluh darah atau ke jaringan sekitarnya menggunakan jarum suntik kecil.
Pada babi, naloximeter mendeteksi overdosis fentanil dalam waktu kurang dari dua menit. Ketika alat tersebut melepaskan nalokson langsung ke aliran darah, babi tersebut pulih dalam waktu 10 menit setelah overdosis. Perangkat jarum memerlukan pemberian manual cadangan karena pemberian jarum tidak cukup cepat memindahkan nalokson ke aliran darah dari jaringan sekitarnya.
Tim tersebut sedang melakukan penelitian tambahan untuk meningkatkan kinerja versi suntik, yang mungkin lebih aman untuk implantasi jangka panjang. Teknologi ini juga mengatasi tantangan tambahan dalam penggunaan manusia, termasuk masa pakai baterai. Jika terbukti efektif pada manusia, naloximeter bisa menjadi alat penyelamat hidup yang penting di tengah krisis overdosis.
Perangkat ini mungkin juga memiliki aplikasi potensial selain membalikkan overdosis. “Naloximeter adalah platform pembuktian konsep yang tidak terbatas pada krisis opioid,” kata Joanna Ciatti, mahasiswa pascasarjana di laboratorium Rogers yang mengerjakan penelitian ini. “Teknologi ini mempunyai implikasi luas bagi mereka yang berisiko mengalami keadaan darurat medis lainnya seperti anafilaksis atau epilepsi.”
Referensi
Perangkat implan otonom untuk mencegah kematian akibat overdosis opioid. Ciatti JL, Vazquez-Guardado A, Membawa VE, Park J, Ruile B, Ober RA, McLuckie AJ, Talcott MR, Carter EA, Burrell AR, Sponenburg RA, Trueb J, Gupta P, Kim J, Avila R, Seong M, Slivicki RA, Kaplan MA, Villalpando-Hernandez B, Massali N, Montana MC, Pet M, Huang I, Moron JA, Gereau RV 4th, Rogers JA. Advertisement Sains. 2024 25 Oktober;10(43):readr3567. doi: 10.1126/sciadv.adr3567. Epub 2024 23 Oktober PMID: 39441938.
Artikel ini pertama kali diterbitkan pada 5 November 2024 dan dapat ditemukan di sini.