Jednotlivci s diabetem typu 1 si musí každý den injekčně podat potřebnou dávku inzulínu, aby zvládli svůj stav. V budoucnu již nemusí být injekce nutné; vědci vyvíjejí životaschopný způsob dodávání inzulínu ve formě tablet.
Cukrovka typu 1 je méně rozšířená forma onemocnění, která je na rozdíl od cukrovky typu 2 často dědičná a nelze jí zabránit.
U cukrovky typu 1 imunitní systém nesprávně napadá a poškozuje buňky slinivky břišní, které produkují inzulín, hormon, který je klíčem k regulaci hladiny cukru v krvi.
Nespravovaný diabetes typu 1 by mohl způsobit mnoho zdravotních problémů v důsledku neregulované hladiny cukru v krvi.
Aby se zabránilo komplikacím a udržel se stav pod kontrolou, musí lidé s diagnostikovaným tímto typem cukrovky dostávat denní dávky inzulínu dodávaného do krevního oběhu injekcemi nebo inzulínovými pumpami.
Ale tyto metody jsou těžkopádné a několikanásobné denní injekce jsou rušivé a nepříjemné - zejména u jedinců, kteří mohou mít fóbii z jehly.
Výhodnou alternativou by bylo podávání inzulínu orálně ve formě tablet. Bohužel se však inzulin při kontaktu s žaludeční kyselinou nebo trávicími enzymy rychle zhoršuje.
A vědci dosud nebyli úspěšní ve svých pokusech vyvinout potah, který by bezpečně přenesl inzulín přes překážky trávicího systému a do krevního řečiště.
V poslední době však tým specialistů z Harvardské školy Johna A. Paulsona v oboru inženýrství a aplikovaných věd v Cambridge, MA, přišel s pilulkou, která je podle nich schopna tuto práci dělat.
"Jakmile je inzulin požit, musí projít náročnou překážkovou dráhou, než může být účinně absorbován do krevního řečiště," říká hlavní autor studie Samir Mitragotri.
Mitragotri a tým popisují svůj výzkum a pilulku dodávající inzulín, kterou vyvinuli, v článku, který je nyní publikován v časopise PNAS.
„Jako nůž švýcarské armády“
Vědci vytvořili komplexní potah tablety, jehož cílem je chránit inzulín před žaludeční kyselinou a enzymy tenkého střeva a také být schopni proniknout do ochranných bariér střeva.
V této pilulce by byl inzulin zaveden do iontové kapaliny, která obsahuje cholin a kyselinu geranovou, sama o sobě zapouzdřenou v enterickém obalu, který je odolný vůči žaludeční kyselině.
Enterický povlak chrání zbytek před kyselým prostředím žaludku, rozpouští se pouze v tenkém střevě. Zde by iontová kapalina odolávala zažívacím enzymům a chránila proti nim inzulin.
"Když molekula proteinu, jako je inzulín, vstoupí do střeva," říká první autorka Amrita Banerjee, "existuje mnoho enzymů, jejichž funkcí je degradovat proteiny na menší aminokyseliny." Dodává však, že „iontový kapalný inzulín zůstává stabilní.“
A kombinace cholinu a kyseliny geranové je pak schopna prorazit jak hlen, který lemuje tenké střevo, tak hustou buněčnou stěnu samotného střeva.
"Náš přístup je jako nůž švýcarské armády, kde jedna pilulka má nástroje pro řešení každé z překážek, se kterými se setkáváme."
Samir Mitragotri
Vědci také poznamenávají, že pilulka se snadno vyrábí, že tento proces by byl nákladově efektivnější než jiné terapie a že pilulka není snadno podléhající zkáze - lze ji bezpečně uchovávat až 2 měsíce při pokojové teplotě - přežít déle než část injekčního inzulínu, který je v současnosti distribuován.
„Pozoruhodné výsledky“
Po tolika případech pokusů a omylů, když došlo na nalezení způsobu podávání inzulínu orálně, nyní další odborníci chválí vědce zapojené do nové studie za jejich úspěch.
„Byl to svatý grál podávání léků, abychom vyvinuli způsoby, jak místo injekcí podávat proteinové a peptidové léky, jako je inzulín, ústy,“ vysvětluje Mark Prausnitz, profesor vladařů a J. Erskine Love, Jr., předseda chemického a biomolekulárního inženýrství na Georgia Institute of Technology v Atlantě.
"Tato studie ukazuje pozoruhodné výsledky, kdy inzulín podávaný ústy v kombinaci s iontovou kapalinou funguje stejně dobře jako konvenční injekce." Důsledky této práce pro medicínu mohou být obrovské, pokud lze nálezy převést na pilulky, které lidem bezpečně a účinně podávají inzulín a další peptidové léky, “dodává.
Inzulín dodávaný orálně, vysvětlují vědci, by se dostal do krve způsobem, který je více podobný přirozenému uvolňování inzulínu slinivkou břišní. Tato metoda také může zmírnit nepříznivé účinky spojené s opakovanými injekcemi inzulínu.
Mitragotri vysvětluje, že dalším krokem odtud bude provedení dalších studií na zvířecích modelech a ujištění se, že pilulka, kterou navrhli, je zcela bezpečná pro požití, ačkoli vědci jsou plně optimističtí.
Říkají, že cholin a kyselina geranová jsou již považovány za bezpečné sloučeniny, a doufají, že to pomůže ulehčit cestu k klinickým zkouškám u lidí.