Безболезненные капсулы с микроиглами заменят традиционные инъекции инсулина

Специалисты MIT разработали лекарственную капсулу, способную доставить инсулин в организм пациента.

Фото Felice Frankel.

Некоторые пациенты с диабетом вынуждены прибегать к регулярным инъекциям инсулина. Однако такое лечение трудно назвать идеальным, в связи с чем учёные из разных стран разрабатывают способ перорального введения гормона (например, в таблетках).

Недавно же исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) создали новый дизайн капсулы с микроиглой из инсулина. Она вводит гормон через слизистую оболочку желудка.

Что интересно, в 1922 году 14-летний мальчик из Торонто получил первую инъекцию инсулина для лечения сахарного диабета, угрожающего жизни. В том же году специалисты начала тестировать пероральные препараты инсулина, поскольку многие просто-напросто боятся ежедневных уколов. Однако эти усилия не увенчались успехом, как и десятки аналогичных попыток после.

Может показаться, что нет ничего сложного в пероральном введении инсулина, учитывая распространённость многих лекарственных таблеток. Однако желудок – это враждебная среда, и кислота в нём может нейтрализовать многие лечебные соединения, так что последние попросту не успеют выполнить свою задачу.

По этой причине многие разработчики создают таблетки с инсулином в защитной оболочке, помогающей содержимому пережить путешествие и доставить груз в целости и невредимости.

Учёные MIT иначе подошли к решению проблемы. Они разработали капсулу, которая после проглатывания проделывает крошечное отверстие в слизистой оболочке желудка, чтобы доставить инсулин или другие так называемые биологические лекарства.

Впервые специалисты описали эту концепцию несколько лет назад. Тогда у капсулы было сразу несколько крошечных иголок, которые вводили лекарство в кишечную оболочку.

Теперь же учёные усовершенствовали конструкцию: они оставили только одну микроиглу, которая вводит препарат в стенку желудка.

По размеру новую капсулу, созданную из биоразлагаемого полимера, можно сравнить с ягодой черники. А её форма, по мнению учёных, напоминает жёлудь. Именно форма, вдохновлённая, кстати, леопардовой черепахой, помогает верно принять нужное положение при попадании в желудок и эффективно выполнить процедуру.

Компоненты внутри капсулы довольно сложны: там находится микроигла, кончик которой сделан из лиофилизированного инсулина, и сжатая пружина, сдерживаемая диском из сахара. К этой пружине и крепится игла.

Как только сахар растворяется в желудочной кислоте, пружина выпрямляется и выталкивает микроиглу в слизистую оболочку желудка.

После того, как кончик иглы проткнёт на несколько миллиметров слизистую оболочку желудка, инсулин начинает растворяться кровеносной системе. Как показали тесты, на весь процесс уходит примерно час, но скорость можно изменить.

Затем капсула без всякого вреда проходит через пищеварительную систему.

Благодаря нехватке болевых рецепторов внутри желудка крошечная инъекция вряд ли вызовет какой-то дискомфорт у пациента, говорит соавтор работы Джованни Траверсо (Giovanni Traverso) из MIT.

Разработчики протестировали капсулу на свиньях. Результаты оказались многообещающими: капсула эффективно доставляла в кровь животных до пяти миллиграммов инсулина (сопоставимо с обычным количеством в инъекции гормона).

Специалисты не наблюдали никаких признаков боли у свиней, а их желудки выглядели вполне обычно (спустя неделю после тестирования животных обследовали при помощи эндоскопа).

По мнению учёных, их метод может стать эффективной альтернативной инъекциям инсулина. Более того, такие капсулы пригодится и при лечении других заболеваний.

"Мы надеемся, что новый тип капсул когда-нибудь сможет помочь пациентам с диабетом и, возможно, всем тем, кто нуждается в терапевтических инъекциях или инфузии", – говорит старший авторы работы Роберт Лангер (Robert Langer/).

Результаты исследования представлены в научном издании Science.

К слову, ранее под руководством Лангера была создана "вторая кожа", которая на сутки возвращает молодость, методика, с помощью которой можно упаковать несколько доз вакцины в одну инъекцию, а также безболезненный медицинский пластырь, на создание которого учёных вдохновила паутина.

Что же касается диабета, то ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о способности организма вылечиться от опасного заболевания, правда при особых условиях. Кроме того, учёные выяснили, что ежедневный завтрак защищает от диабета.