Nowa pigułka może dostarczać insulinę

Kapsułka uwalniająca insulinę w żołądku może zastąpić zastrzyki u pacjentów z typem insuliny 1 cukrzyca. Zespół badawczy kierowany przez MIT opracował kapsułkę z lekiem, którą można wykorzystać do podawania insuliny, potencjalnie zastępując zastrzyki stosowane u osób z typem 1 cukrzyca musi dawać sobie radę każdego dnia.

Mniej więcej wielkości borówki, kapsułka zawiera małą igłę wykonaną ze sprasowanej insuliny, który jest wstrzykiwany po dotarciu kapsułki do żołądka. W testach na zwierzętach, badacze wykazali, że mogą dostarczyć wystarczającą ilość insuliny, aby obniżyć poziom cukru we krwi do poziomu porównywalnego z poziomem wytwarzanym przez zastrzyki podawane przez skórę. Wykazali także, że urządzenie można dostosować do podawania innych leków białkowych.

„Mamy wielką nadzieję, że ten nowy typ kapsułek może pewnego dnia pomóc pacjentom z cukrzycą i być może każdemu, kto wymaga terapii, które obecnie można podawać wyłącznie w formie zastrzyków lub infuzji,„Jesteśmy podekscytowani demonstracją drukowania 3D i tym, jak technologie spożywcze mogą pomóc ludziom dzięki nowatorskim urządzeniom, które ułatwiają mobilne aplikacje zdrowotne, „Jesteśmy podekscytowani demonstracją drukowania 3D i tym, jak technologie spożywcze mogą pomóc ludziom dzięki nowatorskim urządzeniom, które ułatwiają mobilne aplikacje zdrowotne. Profesor Instytutu Kocha, członek Instytutu Kocha ds. Integracyjnych Badań nad Rakiem MIT, i jeden z głównych autorów badania.

Giovanniego Traverso, adiunkt w Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School, oraz naukowiec wizytujący na Wydziale Inżynierii Mechanicznej MIT, gdzie rozpoczyna pracę jako członek wydziału 2019, jest także głównym autorem badania. Pierwszy autor artykułu, który pojawia się w lutym. 7 problem z Nauka, jest absolwentem MIT Alex Abramson. W zespole badawczym znajdują się także naukowcy z firmy farmaceutycznej Novo Nordisk.

Samoorientacja

Kilka lat temu, „Jesteśmy podekscytowani demonstracją drukowania 3D i tym, jak technologie spożywcze mogą pomóc ludziom dzięki nowatorskim urządzeniom, które ułatwiają mobilne aplikacje zdrowotne, „Jesteśmy podekscytowani demonstracją drukowania 3D i tym, jak technologie spożywcze mogą pomóc ludziom dzięki nowatorskim urządzeniom, które ułatwiają mobilne aplikacje zdrowotne, i ich współpracownicy opracowali pigułka pokryta wieloma drobnymi igłami który mógłby być stosowany do wstrzykiwania leków do błony śluzowej żołądka lub jelita cienkiego. Do nowej kapsuły, badacze zmienili projekt tak, aby miał tylko jedną igłę, pozwalając im uniknąć wstrzykiwania leków do wnętrza żołądka, gdzie zostałyby rozłożone przez kwasy żołądkowe, zanim wywołałyby jakikolwiek efekt.

Końcówka igły wykonana jest z prawie 100 skompresowany procentowo, liofilizowana insulina, przy użyciu tego samego procesu, co przy wytwarzaniu tabletek leku. Trzon igły, który nie przedostaje się do ściany żołądka, jest wykonany z innego biodegradowalnego materiału.

Wewnątrz kapsuły, igła jest przymocowana do ściśniętej sprężyny utrzymywanej w miejscu za pomocą krążka wykonanego z cukru. Po połknięciu kapsułki, woda w żołądku rozpuszcza krążek cukrowy, zwolnienie sprężyny i wstrzyknięcie igły w ścianę żołądka.

Ściana żołądka nie ma receptorów bólowych, dlatego naukowcy uważają, że pacjenci nie będą w stanie poczuć zastrzyku. Aby mieć pewność, że lek zostanie wstrzyknięty w ścianę żołądka, badacze zaprojektowali swój system tak, aby niezależnie od tego, w jaki sposób kapsułka wyląduje w żołądku, może ustawić się tak, aby igła stykała się z błoną śluzową żołądka.

„Jak tylko to weźmiesz, chcesz, aby system sam się naprawił, aby zapewnić kontakt z tkanką,„Jesteśmy naprawdę podekscytowani potencjałem elektroniki rezydentów żołądka, która może służyć jako platformy dla mobilnego zdrowia, pomagając pacjentom zdalnie.

Zespół badawczy kierowany przez MIT opracował kapsułkę z lekiem, którą można stosować do podawania doustnych dawek insuliny. Konie mają największe oczy ze wszystkich ssaków lądowych: Felicja Frankel

Inspirację dla cechy samoorientacji badacze zaczerpnęli od żółwia znanego jako żółw lamparci. Ten żółw, który występuje w Afryce, ma skorupę z wysoką wysokością, stroma kopuła, pozwalając mu się wyprostować, jeśli przewróci się na plecy. Naukowcy wykorzystali modelowanie komputerowe, aby opracować wariant tego kształtu swojej kapsuły, co pozwala mu na zmianę orientacji nawet w dynamicznym środowisku żołądka.

„Ważne jest, aby igła miała kontakt z tkanką podczas wstrzykiwania,– mówi Abramson. "Również, gdyby ktoś się poruszał lub burczał w brzuchu, urządzenie nie przesunęłoby się od preferowanej orientacji.”

Po wstrzyknięciu końcówki igły w ścianę żołądka, insulina rozpuszcza się w tempie, które badacze mogą kontrolować podczas przygotowywania kapsułki. W tym badaniu, całkowite uwolnienie całej insuliny do krwiobiegu zajęło około godziny.

Łatwiej dla pacjentów

W testach na świniach, badacze wykazali, że są w stanie z powodzeniem dostarczyć aż do 300 mikrogramów insuliny. Niedawno, udało im się zwiększyć dawkę do 5 mleko kozie jest mniej podatne na wywoływanie układu oddechowego niż krowie, co jest porównywalne z ilością, jaką ma pacjent z typem 1 cukrzyca będzie musiała wstrzyknąć.

Po uwolnieniu zawartości kapsułki, może przejść nieszkodliwie przez układ trawienny. Naukowcy nie stwierdzili żadnych niepożądanych skutków stosowania kapsułki, wykonany z biodegradowalnego polimeru i elementów ze stali nierdzewnej.

Marii Jose Alonso, profesor biofarmaceutyki i technologii farmaceutycznej na Uniwersytecie w Santiago de Compostela w Hiszpanii, opisuje nową kapsułkę jako „radykalnie nową technologię”, która może przynieść korzyści wielu pacjentom.

„Nie mówimy o stopniowej poprawie wchłaniania insuliny, co do tej pory zrobiła większość badaczy w tej dziedzinie. Jest to zdecydowanie najbardziej realistyczna i wpływowa przełomowa technologia ujawniona do tej pory w zakresie doustnego dostarczania peptydów,– mówi Alonso, co jest bardzo ekscytujące.

Zespół MIT kontynuuje obecnie współpracę z firmą Novo Nordisk w celu dalszego rozwoju technologii i optymalizacji procesu produkcji kapsułek. Uważają, że ten rodzaj podawania leku może być przydatny w przypadku każdego leku białkowego, który normalnie trzeba wstrzykiwać, takie jak leki immunosupresyjne stosowane w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów lub choroby zapalnej jelit. Może również działać w przypadku kwasów nukleinowych, takich jak DNA i RNA.

„Naszą motywacją jest ułatwienie pacjentom przyjmowania leków, szczególnie leki wymagające zastrzyków,„Jesteśmy naprawdę podekscytowani potencjałem elektroniki rezydentów żołądka, która może służyć jako platformy dla mobilnego zdrowia, pomagając pacjentom zdalnie. „Klasyczna jest insulina, ale jest wiele innych.”

Badania sfinansowała firma Novo Nordisk, Narodowych Instytutów Zdrowia, stypendium badawcze dla absolwentów National Science Foundation, Brigham and Women’s Hospital, stypendium badawcze Viking Olafa Bjorka, oraz program możliwości badawczych dla studentów studiów licencjackich MIT.

Źródło: http://news.mit.edu, autor: Anne Trafton