Ново хапче доставя инсулин през стомаха

Накратко: Изследователи от MIT са разработили капсула с размер на боровинка, която доставя инсулин чрез микроскопична игла, инжектираща се в стомашната стена. Този иновативен метод може да замени ежедневните инжекции при болните от диабет тип 1 и потенциално да се адаптира за прилагане на други белтъчни лекарства.

Изследователски екип от MIT разработил капсула, чрез която може да се приема инсулин през устата, което да замести необходимостта от ежедневното поставяне на инжекции при болните от диабет тип 1.

Капсулата е с размер на боровинка и съдържа малка игличка, направена от компресиран инсулин, който се инжектира, щом капсулата достигне стомаха. Учените показали, че при прилагане на метода върху лабораторни животни, капсулата доставя необходимото количество инсулин, за да понижи кръвната захар до нива, сравними с тези след поставяне на стандартна инжекция през кожата. Екипът демонстрирал, че капсулата може да се адаптира и за приема на други белтъчни лекарства.

„Наистина сме обнадеждени, че този нов тип капсула един ден може да помогне на пациентите с диабет и вероятно на всички, които сега могат да приемат лекарствата си само чрез поставянето на инжекции или вливания“, казва проф. Робърт Лангър, един от главните автори на проучването.

Преди години Лангър, Джовани Траверсо и колеги разработили хапче, покрито с множество миниатюрни игли, което можело да бъде използвано за инжектиране на лекарства в лигавицата на стомаха или тънките черва. Учените променили дизайна, като оставили само една игла, за да предотвратят инжектирането на лекарства във вътрешността на стомаха, където стомашните сокове биха ги разградили, преди да окажат ефекта си.

Върхът на иглата е направен от почти 100% компресиран инсулин, като е използван същият процес, както за направата на хапчета. Останалата част от иглата, която не навлиза в стомашната стена, е изградена от друг биоразградим материал.

Вътре в капсулата, иглата е закрепена за компресирана пружинка, която пък стои така благодарение на захарен диск. След като капсулата бъде погълната, течността в стомаха разтваря захарния диск, освобождавайки пружинката, при което игличката се инжектира в стомашната стена.

В стената на стомаха няма рецептори за болка, затова учените вярват, че пациентите няма да усещат инжекцията. За да бъдат сигурни, че лекарството ще бъде инжектирано в стомашната стена, изследователите направили капсулата така, че както и да попадне в стомаха, да се ориентира по начин, който осигурява контакт на иглата със стената му.

За да направят това, учените се вдъхновили от един вид костенурка, чиято коруба има форма, позволяваща ѝ веднага да се изправи, ако падне по гръб. Те използвали компютърно моделиране, за да открият подходящата форма за тяхната капсула, която да ѝ позволява да заема необходимата позиция в динамичната среда на стомаха.

Щом върхът на иглата бъде инжектиран в стомашната стена, инсулинът се разтваря със скорост, която може да бъде контролирана от учените при изработката на капсулата. В това проучване пълното навлизане на инсулина в кръвта отнело един час.

При тестове с прасета, изследователите успешно доставили до 300 микрограма инсулин. След това успели да увеличат дозата на 5 милиграма, което е сравнимо с количеството, което един пациент със заболяването би имал нужда да получи.

След като капсулата свърши своята работа, тя може безпрепятствено да напусне тялото чрез храносмилателната система. Учените не са установили никакви странични ефекти от капсулата, която е изградена от биоразградим полимер и медицинска стомана.

Сега екипът продължава да работи с Novo Nordisk, за да разработи докрай технологията и да оптимизира производствения процес на капсулите. Учените вярват, че този начин на доставка на лекарства може да се приложи при всяко лекарствено вещество на белтъчна основа, което сега се инжектира. Такива са имуносупресантите, които се използват при лечението на ревматоиден артрит или възпаление на дебелото черво.

Превод: Росица Ташкова

Източник: Alex Abramson, Ester Caffarel-Salvador, Minsoo Khang, David Dellal, David Silverstein, Yuan Gao, Morten Revsgaard Frederiksen, Andreas Vegge, František Hubálek, Jorrit J. Water, Anders V. Friderichsen, Johannes Fels, Rikke Kaae Kirk, Cody Cleveland, Joy Collins, Siddartha Tamang, Alison Hayward, Tomas Landh, Stephen T. Buckley, Niclas Roxhed, Ulrik Rahbek, Robert Langer, Giovanni Traverso. An ingestible self-orienting system for oral delivery of macromolecules. Science, 2019; 363 (6427): 611 DOI: 10.1126/science.aau2277

Статия от сп. „Българска наука и медицина“, бр. 11. Открийте всички статии от броя тук.

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.