Інсулінова капсула як заміна ін’єкціям
В США було розроблено капсулу, яка може бути використана для доставки інсуліну пероральним шляхом. Потенційно такі капсули можуть замінити пацієнтам із цукровим діабетом щоденні ін’єкції. Капсула розміром із ягоду чорниці має крихітну голку, кінчик якої зроблено зі спресованого інсуліну, та яка може через слизову шлунка зробити «ін’єкцію» гормону в кров
В експериментах на тваринах було показано, що таким шляхом можна доставити в кров достатню дозу інсуліну, не меншу за ту, яку вводять за допомогою традиційних ін’єкцій. Також доведено, що аналогічні капсули можуть доставляти пероральним шляхом й інші білкові препарати, яким загрожує гідроліз шлунковим соком.
Ще кілька років тому дослідник з Масачусетського технологічного інституту (MIT) створили пігулку, вкриту багатьма крихітними голочками, які могли робити «ін’єкції» в слизову шлунка або тонкого кишечника. Згодом вони вирішили залишити лише одну голку, щоб уникнути втрати ліків через потрапляння в просвіт шлунку та руйнування в кислому шлунковому середовищі.
Кінчик голки майже на 100% складається з висушеного та замороженого інсуліну. Решта голки, яка не входить в стінку шлунка, зроблена з іншого матеріалу, здатного до біодеградації.
Читайте також: Спосіб життя та харчування при цукровому діабеті
Всередині капсули голка приєднана до пружини, яка утримується зжатою фіксатором, зробленим із цукру. Коли людина проковтує капсулу, шлунковий сік розчиняє цукор, вивільняє пружину та інсулінова голка встромлюється в стінку шлунка.
В стінках шлунку немає больових рецепторів, отже автори вважають, що пацієнти не відчують ін’єкції. Щоб гарантувати ін’єкцію саме в стінку шлунку, дослідники сконструювали капсулу таким чином, що при потраплянні на слизову вона зорієнтується так, щоб голка контактувала зі слизовою. Ідею того, як це зробити, вони позичили в леопардових черепах. Ці тварини мають панцир такої форми, що при перегортанні на спину легко знов опиняються на ногах. Отже дослідники розрахували відповідні параметри форми капсули, які дозволяють їй переорієнтуватися навіть у динамічному середовищі шлунку. Правильна орієнтація капсули під час ін’єкції зберігається навіть, якщо пацієнт рухається.
Для введення в кров всієї дози інсуліну в експерименті знадобилося близько години. Вченим вдалося досягти введення гормону в дозі 5 мг.
Після ін’єкції капсула, створена з біодеградуючих матеріалів та нержавіючої сталі, безболісно проходить через травну систему.
Наразі команда розробників з MIT разом із компанією Novo Nordisk вдосконалює технологію виробництва капсул. Вони впевнені, що подібні капсули можуть бути використані для доставки не тільки інсуліну, а й інших білків, які вводять шляхом ін’єкцій.
Нова технологія може значно полегшити життя пацієнтів, які тривалий час потребують частих ін’єкцій.
* Abramson A, Caffarel-Salvador E, Khang M et al. An ingestible self-orienting system for oral delivery of macromolecules. Science, 2019, 363(6427): 611-615. doi: 10.1126/science.aau2277.
