Nuova pillola in grado di fornire insulina

Capsula che rilascia insulina nello stomaco potrebbe sostituire le iniezioni per i pazienti con il tipo 1 diabete. Un gruppo di ricerca del MIT guidato ha sviluppato una capsula di droga che potrebbe essere utilizzato per fornire l'insulina, potenzialmente in sostituzione delle iniezioni che le persone con tipo 1 diabete devono dare se stessi ogni giorno.

Circa le dimensioni di un mirtillo, la capsula contiene un piccolo ago fatto di insulina compressa, che viene iniettato dopo la capsula raggiunge lo stomaco. Nei test su animali, i ricercatori hanno dimostrato che essi potrebbero fornire abbastanza insulina per abbassare la glicemia a livelli paragonabili a quelli prodotti da iniezioni dato attraverso la pelle. Hanno anche dimostrato che il dispositivo può essere adattato per somministrare altri farmaci proteici.

“Siamo molto fiduciosi che questo nuovo tipo di capsula potrebbe un giorno aiutare i pazienti diabetici e forse qualcuno che ha bisogno di terapie che possono ora essere somministrato solo mediante iniezione o infusione,”Dice Robert Langer, David H. Koch Institute Professor, un membro della Koch Institute del MIT for Integrative Cancer Research, e uno dei maggiori autori dello studio.

Giovanni Traverso, un assistente professore presso il Brigham and Women Hospital, Harvard Medical School, e uno scienziato in visita a MIT Dipartimento di Ingegneria Meccanica, dove sta iniziando come un membro della facoltà 2019, è anche un autore senior dello studio. Il primo autore della carta, che appare nel febbraio. 7 problema di Scienza, è studente laureato del MIT Alex Abramson. Il team di ricerca comprende anche scienziati della casa farmaceutica Novo Nordisk.

Auto-orientamento

Diversi anni fa, Traverso, Langer, ed i loro colleghi hanno sviluppato un pillola rivestito con molti piccoli aghi che potrebbe essere utilizzato per iniettare farmaci nel rivestimento dello stomaco o dell’intestino tenue. Per la nuova capsula, i ricercatori hanno cambiato il design di avere solo un ago, permettendo loro di evitare iniettare farmaci nell'interno dello stomaco, dove sarebbero stati ripartiti dagli acidi dello stomaco prima di avere alcun effetto.

La punta dell'ago è fatta di quasi 100 percentuale compressa, insulina liofilizzata, utilizzando lo stesso processo utilizzato per formare compresse di medicinali. L'asta dell'ago, che non entra nella parete dello stomaco, è realizzato con un altro materiale biodegradabile.

All'interno della capsula, l'ago è attaccato ad una molla compressa tenuta in posizione da un disco di zucchero. Quando la capsula viene ingerita, l'acqua nello stomaco scioglie il disco di zucchero, rilasciando la molla e iniettando l'ago nella parete dello stomaco.

La parete dello stomaco non ha recettori del dolore, così i ricercatori ritengono che i pazienti non sarebbero in grado di sentire l'iniezione. Per garantire che il farmaco viene iniettato nella parete dello stomaco, i ricercatori hanno progettato il loro sistema in modo che non importa quanto le terre capsula nello stomaco, può orientarsi in modo che l'ago è in contatto con il rivestimento dello stomaco.

“Non appena si prende, si desidera che il sistema in modo da auto-destra che è possibile garantire il contatto con il tessuto,”Dice Traverso.

Un gruppo di ricerca del MIT guidato ha sviluppato una capsula di droga che potrebbe essere utilizzato per fornire dosi orali di insulina. Immagine: Felice Frankel

I ricercatori si sono ispirati per la funzione di auto-orientamento da una tartaruga conosciuta come la tartaruga leopardo. questa tartaruga, che si trova in Africa, ha un guscio con un elevato, cupola ripida, permettendo di raddrizzarsi se rotola sul dorso. I ricercatori hanno utilizzato modelli al computer a venire con una variante di questa forma per la loro capsula, che le consente di riorientarsi anche nell'ambiente dinamico dello stomaco.

“Quello che è importante è che abbiamo l'ago a contatto con il tessuto quando viene iniettato,”Dice Abramson. "Anche, se una persona dovesse muoversi o allo stomaco dovesse ringhio, il dispositivo non si muoveva dal suo orientamento preferenziale “.

Una volta che la punta dell'ago viene iniettato nella parete dello stomaco, si scioglie di insulina ad un tasso che può essere controllata dai ricercatori come la capsula è preparato. in questo studio, ci è voluta circa un'ora perché tutta l'insulina fosse completamente rilasciata nel flusso sanguigno.

Più facile per i pazienti

Nei test sui suini, i ricercatori hanno dimostrato di poter raggiungere con successo fino a 300 microgrammi di insulina. Più recentemente, sono stati in grado di aumentare la dose 5 milligrammi, che è paragonabile all'importo che un paziente con tipo 1 il diabete avrebbe bisogno di iniettarsi.

Dopo che la capsula rilascia il suo contenuto, può passare in modo innocuo attraverso il sistema digestivo. I ricercatori non hanno riscontrato effetti avversi dalla capsula, che è realizzato con polimeri biodegradabili e componenti in acciaio inossidabile.

Maria José Alonso, professore di biofarmaceutica e tecnologia farmaceutica presso l'Università di Santiago de Compostela in Spagna, descrive la nuova capsula come una “tecnologia radicalmente nuova” che potrebbe avvantaggiare molti pazienti.

“Non stiamo parlando di miglioramenti incrementali nell’assorbimento dell’insulina, che è ciò che la maggior parte dei ricercatori del settore ha fatto finora. Questa è di gran lunga la tecnologia rivoluzionaria più realistica e di maggior impatto divulgata finora per la somministrazione orale di peptidi," dice Alonso, che non è stato coinvolto nella ricerca.

Il team del MIT continua ora a collaborare con Novo Nordisk per sviluppare ulteriormente la tecnologia e ottimizzare il processo di produzione delle capsule. Ritengono che questo tipo di somministrazione del farmaco potrebbe essere utile per qualsiasi farmaco proteico che normalmente deve essere iniettato, come gli immunosoppressori usati per trattare l’artrite reumatoide o la malattia infiammatoria intestinale. Può funzionare anche per gli acidi nucleici come il DNA e RNA.

“La nostra motivazione è quella di rendere più facile per i pazienti di assumere farmaci, in particolare farmaci che richiedono un'iniezione,”Dice Traverso. “Quello classico è l'insulina, ma ci sono molti altri “.

La ricerca è stata finanziata da Novo Nordisk, il National Institutes of Health, un National Science Foundation Graduate Research Fellowship, Brigham and Women Hospital, una borsa di studio vichingo Olaf Bjork Research, e il MIT di laurea Opportunità di ricerca Programma.

fonte: http://news.mit.edu, di Anne Trafton