Новая капсула может заменить привычные инъекции инсулина

Исследовательская группа Массачусетского технологического института (MIT) разработала лекарственную капсулу, которая может использоваться для перорального приема доз инсулина, потенциально заменяя инъекции, которые делают люди с диабетом I типа.

Капсула размером примерно с чернику содержит маленькую иглу из спрессованного инсулина, которая вводится после того, как капсула достигает желудка. В тестах на животных исследователи показали, что они могут доставлять достаточное количество инсулина для снижения уровня сахара в крови до уровней, сопоставимых с уровнями, полученными при инъекциях через кожу. 

Они также продемонстрировали, что устройство может быть адаптировано для доставки других белковых лекарств.

Самоориентация капсулы

Несколько лет назад были разработали таблетки, покрытые множеством крошечных игл, которые можно использовать для введения лекарств в слизистую оболочку желудка или тонкой кишки. Для новой капсулы исследователи изменили конструкцию, чтобы иметь только одну иглу. Это позволило избежать разбрызгивания лекарств в полость желудка, где они будут разрушаться кислотами желудка, прежде чем окажут какое-либо влияние.

Кончик иглы изготовлен из почти 100-процентного спрессованного лиофилизированного инсулина. Стержень иглы, который не входит в стенку желудка, выполнен из другого биоразлагаемого материала.

Внутри капсулы игла прикреплена к сжатой пружине, которая удерживается на месте диском из сахара. При проглатывании капсулы вода в желудке растворяет сахарный диск, освобождая пружину и вводя иглу в стенку желудка.

Стенка желудка не имеет болевых рецепторов, поэтому исследователи считают, что пациенты не смогут почувствовать укол. Чтобы гарантировать, что препарат вводится в стенку желудка, исследователи разработали систему таким образом, чтобы независимо от того, как капсула попадает в желудок, она могла ориентироваться так, чтобы игла контактировала со слизистой оболочкой желудка.

Исследователи использовали принцип самоориентации леопардовой черепахи. Эта африканская черепаха имеет крутой высокий панцирь, что позволяет ей выравниваться, если она переворачивается на спину. Исследователи использовали компьютерное моделирование, чтобы придумать такой вариант формы капсулы, который позволяет ей переориентироваться даже в динамической среде желудка.

Как только кончик иглы вводится в стенку желудка, инсулин растворяется со скоростью, которая может контролироваться исследователями при подготовке капсулы. В этом исследовании потребовалось около часа, чтобы весь инсулин полностью высвободился в кровоток.

Не только инсулин

В тестах на свиньях исследователи показали, что они могут успешно доставлять до 300 мкг инсулина. Совсем недавно им удалось увеличить дозу до 5 миллиграммов, что сравнимо с количеством, которое необходимо вводить пациенту с диабетом I типа.

После того, как капсула высвобождает свое содержимое, она может безопасно пройти через пищеварительную систему. Исследователи не обнаружили побочных эффектов от капсулы, которая изготовлена из биоразлагаемого полимера и компонентов из нержавеющей стали.

Сейчас команда MIT продолжает работать с Novo Nordisk для дальнейшей разработки технологии и оптимизации процесса производства капсул. Они полагают, что этот тип доставки лекарств может быть полезен для любого белкового лекарственного средства, которое обычно должно вводиться инъекцией, такого как иммунодепрессанты, используемые для лечения ревматоидного артрита или воспалительного заболевания кишечника. Это может также работать для нуклеиновых кислот, таких как ДНК и РНК.

https://aboutdigitalhealth.com/2019/03/13/a-pill-delivers-insulin/