Нові таблетки можуть доставляти інсулін через шлунок

[Social_share_button]

Дослідницька група MIT розробила препарат, який може бути використаний для доставки пероральних доз інсуліну, потенційно замінюючи ін'єкції, які люди з діабетом 1 повинні давати собі кожен день.

Приблизно з розміром чорниці, капсула містить невелику голку, виготовлену з пресованого інсуліну, який вводять після того, як капсула досягає шлунка. У тестах на тваринах дослідники показали, що вони можуть доставляти достатню кількість інсуліну для зниження рівня цукру в крові, порівнянного з ін'єкціями через шкіру. Вони також демонструють, що пристрій може бути адаптований для доставки інших білкових препаратів.

"Ми дійсно сподіваємося, що цей новий тип капсули може бути наданий шляхом вливання", говорить Роберт Лангер, професор Інституту Девіда Х. Коха, член MIT Кох Інститут інтегративних досліджень раку, і один з старших авторів дослідження.

Джованні Traverso, доцент Brigham і Жіночої лікарні, Гарвардської медичної школи і запрошений вчений у відділі Массачусетського технологічного інституту машинобудування, де він починає в якості члена факультету в 2019, ЕСТ старший автор дослідження. Перший автор статті, що з'являється в лютому. 7 випуск наука, аспірант MIT Алекс Абрамсон. До складу дослідницької групи входять також вчені з фармацевтичної компанії «Ново Нордіск».

Самооріентіровке

Кілька років тому Траверсо, Лангер і їхні колеги розробили велику кількість дрібних частинок, які могли бути використані для ін'єкції наркотиків у шлунок. Для нової капсули дослідники змінили конструкцію тільки на одну голку, що дозволило їм уникнути введення наркотиків у внутрішній простір шлунка, де вони були б розбиті на шлункові кислоти, перш ніж мати який-небудь ефект.

Кінчик голки виготовлений майже з 100 відсотком стисненого, ліофілізованого інсуліну, з використанням того ж самого процесу. Вал голки, який не є стінкою шлунка, виготовлений з іншого біорозкладаного матеріалу.

У капсулі голка прикріплена до стислої пружини, яка утримується на місці за допомогою диска з цукру. Коли капсула проковтнута, вода в шлунку розчиняє цукровий диск, звільняючи джерело і вводячи голку в стінку шлунка.

Стінка шлунка не має рецепторів болю, тому дослідники вважають, що пацієнти не зможуть відчути ін'єкцію. Щоб забезпечити введення препарату в стінку шлунка, дослідники розробили свою систему для використання капсули в шлунку, можливо, що голка контактує з оболонкою шлунка.

"Traverso каже:" Як тільки ви приймете, ви хочете, щоб система самостійно право, так що ви можете забезпечити контакт з тканиною, "говорить Траверсо.

Дослідники надихнули на самоорієнтацію черепахи, відомої як черепаха леопарда. Ця черепаха, яка зустрічається в Африці, має оболонку з високим, крутим куполом, що дозволяє їй згортатися. Дослідники використовували комп'ютерне моделювання, щоб створити варіант цієї форми для своєї капсули, що дозволяє переорієнтуватися навіть у динамічному середовищі шлунка.

"Важливо те, що ми вводили голку в контакт з тканиною", - говорить Абрамсон. "Також, якщо людина повинна була рухатися навколо шлунка, щоб гарчати, пристрій не буде рухатися від бажаної орієнтації."

Після того, як кінчик голки введений в стінку шлунка, інсулін розчиняється зі швидкістю, яку можна контролювати дослідниками, коли капсула готується. У цьому дослідженні було близько години для того, щоб весь інсулін повністю вийшов у кров.

Легше для пацієнтів

У тестах на свинях дослідники показали, що вони могли успішно доставити 300 мікрограмів інсуліну. Зовсім недавно їм вдалося збільшити дозу до міліграмів 5, що можна порівняти з кількістю, яку пацієнту з діабетом типу 1 потрібно ін'єктувати.

Після того, як капсула вивільнить її вміст, вона може нешкідливо пройти через травну систему. Дослідники не виявили жодних побічних ефектів від капсули, яка виготовлена ​​з біорозкладаних полімерів і компонентів з нержавіючої сталі.

Марія Хосе Алонсо, професор біофармацевтики і фармацевтичної технології в університеті Сантьяго-де-Компостела в Іспанії, описує нову капсулу як "радикально нову технологію", яка може принести користь багатьом пацієнтам.

«Ми не говоримо про додаткові поліпшення всмоктування інсуліну, що і досі зробили більшість дослідників у цій галузі. Це, безумовно, найреалістичніша та найвпливовіша технологія прориву, розкрита досі для пероральної доставки пептидів, - говорить Алонсо, який не брав участь у дослідженні.

Група MIT тепер продовжує працювати з Ново Нордіск для подальшого розвитку технології та оптимізації процесу виготовлення капсул. Вони вважають, що цей тип імунодепресантної терапії може бути корисним з будь-якої іншої причини, такий як імунодепресантна терапія або ревматоїдний артрит або запальне захворювання кишечника. Він також може працювати для таких нуклеїнових кислот, як ДНК і РНК.

"Наша мотивація полягає в тому, щоб полегшити пацієнтам прийом ліків, особливо ліків, які потребують ін'єкції", - говорить Траверсо. "Класичним є інсулін, але є багато інших".

Дослідження, що фінансуються Novo Nordisk Був, Національний інститут здоров'я, Національний науковий фонд Graduate Fellowship досліджень, Бригама і Жіночої лікарні, Olaf Viking Bjork Research Scholarship і дослідницькі можливості програми MIT Бакалаврат.

Інші автори статті включають Ester Caffarel Сальвадор, Minsoo Кханг Девід Dellal, Девід Silverstein, Юань Гао, Morten Revsgaard Фредеріксена Андреас Vegge, Франтішек Hubalek, Jorrit води Anders Фридериксена Johannes Fels, Рикке КАПЕ Кірк, Коди Клівленд, Джой Коллінз, Сіддхартха Таманг, Елісон Хейуорд, Томас Ланд, Стівен Баклі, Ніклас Рошед і Ульрік Рахбек.

Джерело історії:

Матеріали надаються Массачусетський технологічний інститут, Оригінал, написаний Енн Трафтон. Примітка. Зміст можна редагувати за стилем та довжиною.