Doktorsvörn í lyfjavísindum - Ismael Abo Horan

Miðvikudaginn 19. ágúst ver Ismael Abo Horan doktorsritgerð sína í lyfjavísindum við Lyfjafræðideild Háskóla Íslands. Ritgerðin ber heitið: Sjálfmyndandi nanóagnir fyrir lyfjagjöf til bakhluta augans. Self-assembled nanocarriers technology: Drug delivery to the posterior segment of the eye.

Andmælendur eru dr. René Holm, prófessor við Syddansk Universitet í Odense,  og dr. Sveinn Hákon Harðarson, dósent við Læknadeild Háskóla Íslands.

Umsjónarkennari og leiðbeinandi var Hákon Hrafn Sigurðsson, prófessor. Auk hans sátu í doktorsnefnd Carmen Alvarez-Lorenzo, prófessor, Paolo Gasco og Sara Nicoli, prófessor.

Berglind Eva Benediktsdóttir, dósent og deildarforseti Lyfjafræðideildar, stjórnar athöfninni sem fer fram í Veröld-Auðarsal, og hefst kl. 09.00. 

Vörnin er lokuð almenningi.

Ágrip

Sjúkdómar í bakhluta augans, þar á meðal aldurstengd augnbotnahrörnun og sjónukvilli af völdum sykursýki, eru helstu orsakir óafturkræfrar sjónskerðingar um allan heim og leggja verulega byrði á sjúklinga og heilbrigðiskerfi. Núverandi meðferðir við mörgum þessara sjúkdóma byggjast á innsprautun í glerhlaup sem er mjög óhentug meðferð. Það er því brýn þörf fyrir árangursríka og inngripslausa valkosti til staðbundinnar lyfjagjafar. Hins vegar takmarkast lyfjagjöf frá yfirborði augans til sjónuhimnunnar af lélegri vatnsleysni lyfja, hröðu brotthvarfi af yfirborði augans, mörgum líffræðilegum hindrunum og flókinni líffærafræði augans.

Statín eru áhugaverð lyf til meðferðar á sjúkdómum í sjónuhimnu vegna bólgueyðandi og annarra margþættra áhrifa þeirra. Samt sem áður takmarkar léleg vatnsleysni notkun þeirra í augnlyfjablöndum. Í þessu doktorsverkefni voru rannsakaðar aðferðir með sjálfmyndandi nanóferjum til að leysa upp og auka stöðugleika simvastatíns og atorvastatíns, auk þess að bæta mögulega lyfjagjöf þeirra í aftari hluta augans. Vinnan þróaðist frá rannsóknum á fléttumyndun með sýklódextríni yfir í þróun kerfa byggðum á nanófleyti og örfleyti, og fól í sér þróun á ex vivo líkani til að meta lyfjagjöf í afturhólf augans.

Á heildina litið sýna niðurstöðurnar fram á árangursríka þróun statín-hlaðinna kerfa fyrir lyfjagjöf í aftari hluta augans. Niðurstöður sýndu að hönnun lyfjablöndunnar hafði mikil áhrif á stöðugleika, leysni, losun, seigju og dreifingu lyfsins innan augnvefja. Kerfi byggð á sýklódextríni bættu leysni statína en höfðu takmörkuð áhrif á óstöðugleika laktón-formsins. Hins vegar buðu lípíð-byggð nanófleyti- og örfleytikerfi upp á aðrar nálganir til að varðveita þetta form. Meðal þeirra lyfjaforma sem rannsökuð voru reyndist sjálffleytandi örfleytiforþykkni (e. self-emulsifying microemulsion preconcentrate) gefa bestu niðurstöður. Það myndaði nanódropa við þynningu, bætti stöðugleika laktón-formsins og studdi við lyfjagjöf statína í vefi í aftari hluta augans í ex vivo líkaninu.

Abstract

Diseases of the posterior segment of the eye, including age-related macular degeneration and diabetic retinopathy, are major causes of irreversible vision loss worldwide and place a substantial burden on patients and healthcare systems. Treatments for many of these diseases rely on intravitreal injections, creating a pressing need for effective, non-invasive topical alternatives. However, drug delivery from the ocular surface to the retina is limited by poor aqueous drug solubility, rapid precorneal clearance, multiple ocular barriers, and the complex anatomy of the eye.

Statins are of interest for the treatment of retinal diseases because of their anti-inflammatory and other pleiotropic effects. However, their poor aqueous solubility limits their use in ocular formulations. This thesis investigated self-assembled nanocarrier strategies to solubilise and stabilise simvastatin and atorvastatin and improve their potential delivery to the posterior segment. The work progressed from cyclodextrin complexation studies to the development of nanoemulsion- and microemulsion-based systems and included an ex vivo model for evaluating posterior ocular drug delivery.

Overall, the results demonstrate the successful development of statin-loaded systems for posterior ocular delivery. The work showed that formulation design strongly influenced drug stability, solubilisation, retention, release, viscosity, and distribution within ocular tissues. Cyclodextrin-based systems improved statin solubility but were limited by the instability of the lactone form, whereas lipid-based nanoemulsion and microemulsion systems offered alternative approaches for preserving this form. Among the formulations investigated, the self-emulsifying microemulsion preconcentrate emerged as the most promising platform. It formed nanosized droplets upon dilution, improved the stability of the lactone form, and supported the delivery of statins to posterior ocular tissues in the ex vivo model.

Um doktorsefnið

Ismael Abo Horan fæddist í Daraa í Sýrlandi 1. nóvember 1992. Hann lauk BS-prófi í lyfjafræði frá Háskólanum í Damaskus 2016 og meistaragráðu í nanóvísindum og nanótækni frá Háskólanum í Barcelona á Spáni 2021. Ismael hóf doktorsnám við Lyfjafræðideild Háskóla Íslands í júní 2022, á styrk í verkefninu ORBITAL sem er á vegum Marie Skłodowska-Curie nýsköpunar- og þjálfunarnetsins, styrkt af Evrópusambandinu. Doktorsrannsókn hans hlaut í kjölfarið viðbótarstyrk frá Rannís.

Foreldrar Ismaels eru Yassin Abo Horan og Yousra Alshabani. Eiginkona hans, Alaa Abo Horan, er barnalæknir. Börn þeirra eru Karam og Omar.