Разработана новая таблетка, которая легко и безболезненно доставляет инсулин в кровоток для свиней.
Инсулин — важный гормон, необходимый для расщепления сахара в крови — глюкозы — и предотвращения дальнейших заболеваний. Поскольку сахар содержится в большинстве продуктов питания, которые мы потребляем, включая углеводы, молочные продукты, фрукты и т. д., инсулин необходим ежедневно для контроля уровня сахара в крови. Пациентам с диабетом необходимы ежедневные инъекции инсулина, поскольку их поджелудочная железа не способна вырабатывать этот гормон в достаточном количестве. Без лечения диабет может привести к многочисленным осложнениям для здоровья , таким как инсульт и повреждение почек.
Новая таблетка инсулина
Введение инсулина инъекционно в желудок традиционно используется уже более века. Основная причина заключается в том, что большинство лекарств, таких как инсулин, при пероральном приеме не выдерживают пути через желудок и кишечник до кровотока, поэтому единственным вариантом является прямое введение в кровь. В своем исследовании, опубликованном в журнале Science , группа исследователей из Массачусетского технологического института (США) поставила перед собой цель найти альтернативный способ приема лекарств, требующих инъекций . Они разработали капсулу размером с горошину, которая может доставлять пероральную дозу инсулина пациентам с диабетом 1 типа . Такая таблетка могла бы исключить необходимость ежедневных инъекций инсулина.
Инновационный дизайн
Капсула препарата состоит из небольшой иглы, изготовленной из сжатого инсулина, которая автоматически вводится после того, как капсула употреблена и достигает желудка. Кончик этой иглы на 100 процентов состоит из спрессованного лиофилизированного инсулина, а стержень изготовлен из биоразлагаемого полимерного материала и небольшого количества нержавеющей стали, поскольку он не попадает в желудок. Капсула была спроектирована таким образом, чтобы кончик иглы всегда был направлен на слизистую оболочку желудка, что позволяло выполнить целенаправленную инъекцию. Кроме того, любое движение, например урчание желудка, не повлияет на ориентацию капсулы. Они достигли этого посредством компьютерного моделирования, создав вариант конструкции формы, который позволяет переориентироваться в динамической среде желудка. Игла прикреплена к сжатой пружине, удерживаемой сахарным диском.
При проглатывании таблетки сахарный диск растворяется, как только он вступает в контакт с желудочным соком в желудке, освобождая пружину и действуя как спусковой крючок для введения иглы в стенку желудка, а поскольку слизистая оболочка желудка не имеет болевых рецепторов пациенты не почувствовали бы ничего, что делало бы роды абсолютно безболезненными. Как только кончик иглы вводится в стенку желудка, кончик микроиглы заставляет замороженный инсулин растворяться с контролируемой скоростью. В течение одного часа весь инсулин попадает в кровоток. Исследователи стремились избежать любой доставки в желудок, поскольку желудочные кислоты быстро расщепляют большинство лекарств.
Тестирование на свиньях
Первоначальные испытания на свиньях подтвердили доставку 200 микрограммов инсулина, а позже и 5 миллиграммов, чего достаточно для снижения уровня сахара в крови и что сопоставимо с инъекциями инсулина, которые вводят пациентам с диабетом 2 типа . После выполнения этой задачи капсула проходит через пищеварительную систему, не вызывая никаких побочных эффектов.
Исследователи сотрудничают с датской фармацевтической компанией Nova Nordisk, которая является крупнейшим поставщиком инсулина, а также соавторами этого исследования, для производства этих капсул для испытаний на людях, которые будут проведены в ближайшие три года. Они также хотели бы добавить датчик, который может отслеживать и подтвердите доставку дозы. Если эта таблетка будет успешно разработана для человека, ежедневные инъекции инсулина уйдут в прошлое, и это будет очень полезно для пациентов, особенно детей, которые боятся игл. Подход с использованием таблеток более удобный, портативный и недорогой.
Источник (ы)
Абрамсон А. и др. 2019. Принимаемая внутрь самоориентирующаяся система для перорального введения макромолекул. Science. 363. https://doi.org/10.1126/science.aau2277
