SOMA, dispozitivul pentru administrare orală a insulinei ar putea înlocui injecțiile la pacienții cu diabet zaharat de tip 1
O echipă de specialiști de la MIT (Massachusetts Institute of Technology) a dezvoltat o capsulă care poate fi utilizată pentru administrarea orală a dozelor de insulină. Astfel, injecțiile zilnice pe care trebuie să le facă pacienții cu diabet de tip 1 ar putea fi înlocuite. Într-un studiu publicat în revista Science, cercetătorii au prezentat o capsulă capabilă să injecteze medicamente la nivelul straturilor tisulare superficiale ale stomacului într-un mod autonom.
Capsula, cu dimensiunea de 5 mm, este prevăzută cu un ac mic care conține insulină comprimată. Aceasta este injectată după ce capsula ajunge la nivel gastric. SOMA (swallowable, self-orienting, millimeter-scale applicator) a reușit să elibereze insulină în condiții de siguranță în experimente realizate la porci. Cercetătorii au arătat că se poate elibera suficientă insulină astfel încât să reducă nivelul glicemiei, comparativ cu injecțiile subcutanate.
„Suntem foarte entuziasmați de datele preclinice și vrem să avansăm la studiile umane cât mai curând. Sperăm că acest tip nou de capsulă ar putea într-o zi să ajute pacienții cu diabet și poate orice alt pacient care necesită terapie administrată injectabil sau infuzabil. Însă, ar putea dura până la 10 ani pentru a deveni un produs comercial”, a declarat Dr. Robert Langer, profesor și membru al MIT’s Koch Institute for Integrative Cancer Research și unul dintre autorii principali ai studiului.
Mecanismul de reorientare proprie a capsulei
În urmă cu câțiva ani, cercetătorii de la MIT au dezvoltat o capsulă care prezenta mai multe ace de mici dimensiuni, utilizată pentru a injecta medicamentele în mucoasa stomacului sau a intestinului subțire. Aceștia au schimbat aspectul noii capsule pentru a prezenta un singur ac, ceea ce evită injectarea medicamentului în interiorul stomacului, unde ar fi distrus de aciditatea gastrică înainte de a-și exercita efectul.
Inspirația pentru capsula SOMA provine din practica de injectare locală de adrenalină în tratamentul hemoragiei din ulcerul gastric. Există deja experiență în injectarea în aria gastrică, precum și experiență în siguranța acestei abordări, care a arătat că medicamentele administrate la nivelul mucoasei gastrice sunt absorbite și ajung mai departe în restul corpului.
Specialiștii au trebuit să se asigure că această capsulă cu administrare proprie va ajunge bine orientată la nivelul mucoasei gastrice, înainte de a-și elibera conținutul. Au dezvoltat un sistem care permite capsulei să se poată reorienata singură, indiferent de modul în care ajunge în stomac, astfel încât acul să vină în contact cu mucoasa. Soluția a venit din natură, de la broasca țestoasă Leopard, care în ciuda dimensiunilor crescute, reușește să se întoarcă în poziție ridicată datorită unor proeminențe la nivelul carapacei. Cercetătorii au imitat această structură pentru capsula SOMA, permițându-i să se reorienteze singură chiar în în mediul dinamic al cavității gastrice.
Un mod de administrare mai ușor de tolerat pentru pacienți
După eliberarea conținutului, capsula trece în siguranță mai departe la nivelul sistemului digestiv. Nu au fost observate efecte adverse, deoarece capsula este compusă din polimeri biodegradabili și componente de oțel anti-corozive.
Testele realizate la animale au arătat că prin intermediul capsulei se pot administra până la 300 micrograme de insulină. Recent, cercetătorii au reușit să crească doza la 5 miligrame, ceea ce este comparabil cu cantitatea de insulină necesară unui pacient diabetic la o injecție. Absorbția insulinei a început la câteva minute de la ingestia capsulei, determinând scăderea nivelului glicemiei. Nivelul plasmatic al insulinei a fost la un nivel similar celui înregistrat în cazul administrării subcutanate.
Echipa de cercetători de la MIT continuă să lucreze cu compania Novo Nordisk pentru a dezvolta această tehnologie și pentru a optimiza procesul de fabricație a capsulelor. Ei consideră că această modalitate de administrare poate fi utilă pentru orice medicament cu structură proteică, care în mod normal trebuie injectat (precum medicamentele imunosupresoare). Ar putea funcționa și pentru acizii nucleici (ADN, ARN).
„Dorința noastră este să ușurăm administrarea medicamentelor pentru pacienți, mai ales în cazul acelor medicamente care necesită administrare injectabilă. Modelul clasic este insulina, însă ar putea fi și altele” – Dr. Giovanni Traverso, medic gastroenterolog la Brigham and Women’s Hospital și autor al studiului.
Vor putea fi complet înlocuite injecțiile?
Diabetul reprezintă un grup de boli metabolice caracterizate prin hiperglicemie cronică determinată de scăderea secreției de insulină, defecte ale acțiunii insulinei sau ambele. Administrarea zilnică a insulinei pe cale injectabilă este frecvent recomandată, însă unul dintre principalele motive ale lipsei de complianță la tratament este fobia față de ace. Lipsa de complianță conduce la apariția complicațiilor și la spitalizări frecvente. Studiile arată că între 1/3 și 1/2 dintre pacienți nu iau medicația în mod corespunzător. Unele protocoale sunt dificil de urmat, mai ales dacă necesită administrare injectabilă a medicamentelor, precum în diabet.
„Mulți pacienți întârzie terapia din cauza modului injectabil de administrare. Posibilitatea de administrare pe cale orală poate avea un impact nemaipomenit”, a declarat Dr. Giovanni Traverso.
Medicii se confruntă frecvent cu lipsa de aderență la tratament a pacienților diabetici. Diversele alternative de administrare a insulinei (plasturi, pulsuri laser transcutanate, jeturi presurizate etc.) nu au reușit să câștige popularitate. Administrarea pe cale orală este cea mai simplă și mai puțin invazivă modalitate de administrare a medicamentelor, însă multe dintre acestea, inclusiv insulina, nu pot supraviețui pasajului prin tractul gastrointestinal. Noile tehnologii ar putea oferi o cale de a reduce lipsa de complianță a pacienților. Medicamentele orale sunt cel mai puțin invazive, nu necesită echipament special sau instruire pentru administrare, rămân stabile timp mai îndelungat și sunt în general mai ieftin de produs.
Cu toate acestea, administrarea orală a moleculelor mari, precum insulina, este foarte dificilă. Medicamentele biologice, din care fac parte vaccinurile, anticorpii, terapiile genice, medicamentele cu structură proteică sau peptidică sunt molecule mari. Din cauza dimensiunii, ele sunt în general descompuse de către enzimele de la nivelul tractului digestiv înainte de a fi absorbite. Capsulele SOMA sunt o tehnologie promițătoare deoarece oferă oportunitatea administrării injectabile direct în mucoasa gastrică.
Conform Dr. Robert Langer, implicațiile acestei descoperiri s-ar putea extinde dincolo de tratamentul diabetului: „Principiile aflate la baza sistemului SOMA au potențialul de a permite administrarea orală a moleculelor mari, precum proteine, peptide sau acizi nucleici”.
Citește și:
- Schimbare majoră de paradigmă în diabetul zaharat: riscul cardiovascular, redus prin administrarea inhibitorilor SGLT2
- STUDIU. Măsurarea glicemiei fără înțepătură, folosind unde electromagnetice de frecvență înaltă
- #EASD2018. Îngrijirea centrată pe pacient- noul ghid de management în diabetul zaharat tip 2