Diabetes: Insulinpillret kan äntligen vara här
Individer med typ 1-diabetes måste injicera sig med erforderlig dos insulin varje dag för att hantera deras tillstånd. I framtiden kanske injektioner inte längre är nödvändiga; forskare utvecklar ett hållbart sätt att leverera insulin i pillerform.
Typ 1-diabetes är en mindre utbredd form av sjukdomen som, till skillnad från typ 2-diabetes, ofta ärftlig och inte kan förebyggas.
Vid typ 1-diabetes attackerar immunsystemet felaktigt cellerna i bukspottkörteln som producerar insulin, ett hormon som är nyckeln till att reglera blodsockernivån.
Ohanterad typ 1-diabetes kan orsaka många hälsoproblem på grund av de oreglerade blodsockernivåerna.
För att förhindra komplikationer och hålla tillståndet under kontroll måste personer som diagnostiserats med denna typ av diabetes få dagliga doser insulin som levereras i blodomloppet genom antingen injektioner eller insulinpumpar.
Men dessa metoder är besvärliga, och flera dagliga injektioner är störande och obehagliga - särskilt för individer som kan ha nålfobi.
Administrering av insulin oralt, i pillerform, skulle vara ett föredraget alternativ. Men tyvärr försämras insulin snabbt när det kommer i kontakt med magsyra eller matsmältningsenzymer.
Och forskare har hittills inte lyckats i sina försök att utveckla en beläggning som säkert skulle kunna bära insulin bortom matsmältningssystemets hinder och in i blodomloppet.
Nyligen har emellertid ett team av specialister från Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences i Cambridge, MA, kommit med ett piller som de säger kan göra detta jobb.
"När insulinet har intagits måste det navigera i en utmanande hinderväg innan det effektivt kan absorberas i blodomloppet", säger seniorstudieförfattaren Samir Mitragotri.
Mitragotri och teamet beskriver sin forskning och det insulinavgivande piller de utvecklade i en artikel som nu publiceras i tidskriften PNAS.
"Som en schweizisk armékniv"
Forskarna skapade en komplex pillerbeläggning, utformad för att skydda insulinet från magsyra och enzymerna i tunntarmen och även kunna tränga igenom tarmens skyddshinder.
I detta piller skulle insulin sättas in i en jonvätska som innehåller kolin och geransyra, i sig inkapslad i enterisk beläggning, som är resistent mot magsyra.
Den enteriska beläggningen skyddar resten från den sura miljön i magen och löses bara upp i tunntarmen. Här skulle den joniska vätskan motstå matsmältningsenzymerna och skydda insulinet mot dem.
"När en proteinmolekyl som insulin kommer in i tarmen", säger första författaren Amrita Banerjee, "finns det många enzymer vars funktion är att bryta ner proteinerna till mindre aminosyror." Men hon tillägger, "det joniska vätskeburna insulinet förblir stabilt."
Och kombinationen av kolin och geransyra kan sedan tränga igenom både slem som täcker tunntarmen och den täta cellväggen i själva tarmen.
"Vårt tillvägagångssätt är som en schweizisk armékniv, där ett piller har verktyg för att ta itu med alla hinder som möter."
Samir Mitragotri
Forskarna noterar också att p-piller lätt kan tillverkas, att denna process skulle vara mer kostnadseffektiv än de andra terapierna och att p-piller inte är lätt fördärvlig - den kan förvaras säkert i upp till 2 månader vid rumstemperatur - överlever längre än något av det injicerbara insulin som distribueras för närvarande.
”Anmärkningsvärda resultat”
Efter så många fall av försök och fel när det gällde att hitta ett sätt att leverera insulin oralt berömmer nu andra specialister de forskare som är involverade i den nya studien för deras prestation.
”Det har varit den heliga graden av läkemedelsleverans att utveckla sätt att ge protein- och peptidläkemedel som insulin genom munnen, istället för injektion,” förklarar Mark Prausnitz, regentsprofessor och J. Erskine Love, Jr. ordförande i kemi- och biomolekylär teknik vid Georgia Institute of Technology i Atlanta.
”Denna studie visar anmärkningsvärda resultat där insulin som ges via munnen i kombination med en jonvätska fungerar lika bra som en konventionell injektion. Konsekvenserna av detta arbete för medicinen kan vara enorma, om resultaten kan översättas till piller som säkert och effektivt administrerar insulin och andra peptidläkemedel till människor, tillägger han.
Insulin som ges oralt, förklarar forskarna, skulle nå blodet på ett sätt som liknar den naturliga frisättningen av insulin i bukspottkörteln. Denna metod kan också minska de negativa effekterna förknippade med att få upprepade insulininjektioner.
Mitragotri förklarar att nästa steg härifrån blir att genomföra ytterligare studier i djurmodeller och se till att p-piller de designade är helt säkra för intag, även om forskarna är helt optimistiska.
De säger att kolin och geransyra redan anses vara säkra föreningar, och de hoppas att detta kommer att bidra till att jämna vägen mot kliniska prövningar på människor.
