Проглотить ежа: новые капсулы с микроиглами избавят пациентов от уколов

Возможно, в скором будущем инъекции инсулина останутся в прошлом. На смену им придёт "умная" капсула.

Фото Pixabay.

Вверху слева рентгеновское изображение капсулы в кишечнике до и после раскрытия "рукавов". На снимках справа на "рукавах" видны микроиглы.

Фото Alex Abramson et al.

Если бы человеку был предложен выбор между таблеткой и уколом, мало кто предпочёл бы последнее.

Кстати, медики полностью бы поддержали такое решение. Ведь приём лекарств через рот (перорально) позволил бы избежать многих неприятных последствий инъекций. К сожалению, воспаления, боль, раздражения и локальные аллергические реакции до сих пор не редкость в повседневной клинической практике.

Однако многие современные медикаменты на основе белков теряют своё лечебное действие, если употребить их в форме таблетки.

Происходит это потому, что действующие вещества таких лекарств просто не проходят кислотный барьер желудка, разрушаясь под действием его агрессивной среды.

Одно из таких лекарств – жизненно важный инсулин, который пациенты вынуждены вводить ежедневно путём инъекций. Помимо того, что процесс этот сам по себе не очень приятен, он часто осложняется воспалениями в местах введения лекарства и даже присоединением инфекции.

В надежде предложить альтернативу уколам учёные из Массачусетского технологического института (MIT) разработали особое устройство в виде капсулы. Оно доставляет инсулин или другие белковые лекарства в кишечник, защищая их от суровых условий пищеварительного тракта.

Отметим, что старшие авторы новой работы Роберт Лангер (Robert Langer) и Джованни Траверсо (Giovanni Traverso) не первый год работают над оптимальной доставкой уязвимых медикаментов.

Ранее они уже предложили несколько новаторских альтернативных стратегий. Один из первых подходов был опробован ещё в 2014 году.

Чуть позднее, в 2016 году, учёные предложили использовать другой небольшой прибор. Попадая в желудок, он постепенно высвобождает лекарство в течение двух недель. Понятно, что такой способ избавляет от необходимости принимать препараты ежедневно.

А об одной из совсем недавних разработок исследователей MIT "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали в начале этого года. Капсула, размером с ягоду черники, снабжённая одной небольшой иглой, доставляла и вводила инсулин в слизистую оболочку желудка.

В своей новой работе, опубликованной в престижном издании Nature Medicine, специалисты пошли ещё дальше. Они создали капсулу, которая доставляет и вводит лекарство в стенку тонкого кишечника.

Казалось бы, какая разница, куда вводить препарат? Дело в том, что большинство медикаментов лучше всего усваивается именно в тонком кишечнике.

Кроме того, отмечает Траверсо, в этой части желудочно-кишечного тракта находится меньше всего болевых рецепторов. Это делает микроинъекции инсулина (или другого вещества) совершенно безболезненными.

Однако до наиболее благоприятного участка пищеварительной системы ещё необходимо добраться. Для того чтобы капсула "выжила" в кислой среде желудка, учёные покрыли её особым стойким полимером.

Первыми испытателями нового многообещающего устройства выступили лабораторные свиньи. Наблюдения показали, что капсула легко миновала их желудки. Оказавшись в более щадящих условиях тонкого кишечника, механизм раскрылся, выпустив три "рукава".

С одной стороны, "рукава" капсулы достаточно прочные, чтобы беспрепятственно доставить свой ценный груз. С другой – они легко растворяются в пищеварительном тракте в течение нескольких часов после раскрытия.

Каждый из "рукавов" снабжён патчем с несколькими миллиметровыми микроиглами, в которых и содержится инсулин. После раскрытия трёхсантиметровой "таблетки" иглы прокалывают поверхностный слой слизистой оболочки и начинают растворяться, быстро выпуская в кровь содержащееся в них лекарство.

Вверху слева рентгеновское изображение капсулы в кишечнике до и после раскрытия "рукавов". На снимках справа на "рукавах" видны микроиглы.

По словам изобретателей, в процессе испытаний прибор срабатывал безотказно, не задерживался в кишечнике и безопасно выводился из организма подопытных животных.

Биоинженеры уже подтвердили надёжность нового устройства и для образцов тканей человека. Микроиглы показали себя очень хорошо. Они не проникали на нежелательную глубину и не вызывали каких-либо значительных побочных эффектов, отмечают авторы статьи.

Ожидается, что новейшее устройство станет важным шагом в развитии пероральной доставки лекарств. Над этим важным вопросом специалисты работают уже не первое десятилетие.

Авторы уверены также, что их разработка сможет эффективно "транспортировать" не только инсулин, но и другие "хрупкие" вещества (например, гормоны, ферменты, антитела, лекарства на основе РНК и даже вакцины).

"Мы очень довольны результатами работы доставляющего устройства. Наша команда надеется облегчить жизнь людям с диабетом и другими заболеваниями в ближайшем будущем", – отметил Роберт Лангер в пресс-релизе университета.

К слову, ранее авторы "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о вдыхаемой капсуле инсулина российского производства и об особом полимере, сокращающающем количество инъекций инсулина до одного раза в месяц.

Чтобы не пропустить самые интересные научные новости, подписывайтесь на наши группы в социальных сетях: ВК, Facebook, Twitter, "Одноклассники". Есть мы и в Яндекс.Дзене.