Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона(SEAS) разработали метод пероральной доставки, который может кардинально изменить способ, которым диабетики контролируют уровень сахара в крови.

Мало того, что пероральная доставка инсулина обещает улучшить качество жизни до 40 миллионов человек с диабетом 1 типа во всем мире, она также может смягчить многие опасные для жизни побочные эффекты заболевания, возникающие в результате того, что пациенты не могут сделать необходимые инъекции.

Научные исследования были опубликованы в трудах Национальной академии наук.

Терапия инсулином путем инъекции непосредственно под кожу или с помощью инсулиновой помпы, как правило, контролирует уровень глюкозы у большинства диабетиков. «Но многие люди не соблюдают этот режим из-за боли, фобии игл и других различных бытовых причин», - говорит старший писатель Самир Митраготри, профессор биоинженерии и профессор биологической инженерии Хансйорга Висса в SEAS. «Последствия плохого контроля гликемии могут привести к серьезным осложнениям для здоровья».

Найти способ доставки инсулина перорально не удалось; протеин плохо себя чувствует, когда сталкивается с кислой средой желудка и плохо всасывается из кишечника. Ключом к новому подходу является перенос инсулина в ионную жидкость, состоящую из холина и гераниевой кислоты, которая затем помещается в капсулу с кислотостойким энтеросолюбильным покрытием.Состав является биосовместимым, простой в изготовлении и может храниться до двух месяцев при комнатной температуре без разложения, что дольше, чем у некоторых инъекционных инсулиновых препаратов, имеющихся в настоящее время на рынке.

«После приема инсулин должен пройти сложную полосу препятствий, прежде чем он сможет эффективно всасываться», - сказал Митраготри, который также является основным преподавателем в Институте биологической инженерии Висса в Гарварде. «Наш подход похож на швейцарский армейский нож, где в одной таблетке есть инструменты для преодоления каждого из встречающихся препятствий».

Инкапсулируя инсулин-ионный жидкий состав в энтеросолюбильном покрытии, команда преодолела первое препятствие, сопротивляясь разрушению желудочной кислотой в кишечнике. Это полимерное покрытие растворяется, когда оно достигает более щелочной среды в тонкой кишке, где выделяется ионная жидкость, несущая инсулин.

«Когда молекула белка, такая как инсулин, попадает в кишечник, существует много ферментов, функция которых состоит в том, чтобы разлагать белки до более мелких аминокислот», - пояснила первая автор Амрита Банерджи, которая проводила исследование, работая в качестве доктора наук в лаборатории Митраготри, и в настоящее время является доцентом в Университете штата Северная Дакота. «Но ионный жидкий инсулин остается стабильным».

Было также показано, что состав холин-гераниновой кислоты способен проникать через два последних барьера - слой слизи, выстилающий кишечник, и узкие клеточные соединения стенки кишечника, через которые не могут легко проходить препараты с большими молекулами, такие как инсулин.

Другие исследователи пробовали различные способы преодоления этих барьеров: путем реорганизации молекулы инсулина, покрытия ее защитными полимерами и введения добавок для ингибирования расщепления ферментами или для усиления абсорбции. Однако в настоящее время в клинике нет препарата для пероральной доставки инсулина.

«Это был святой Грааль доставки лекарств для разработки способов давать белковые и пептидные препараты, такие как инсулин, ртом, а не инъекцией», - сказал Марк Праусниц, профессор Regents и Дж. Эрскин Лав, младший, кафедра химической и биомолекулярной инженерии. В Технологическом институте Джорджии. Праусниц, который не принимал участия в исследовании, добавил: «Это исследование показывает замечательные результаты, когда инсулин, вводимый перорально в сочетании с ионной жидкостью, работает так же хорошо, как и обычная инъекция. Последствия этой работы для медицины могут быть огромными, если результаты могут быть переведены в таблетки, которые безопасно и эффективно вводят инсулин и другие пептидные препараты людям ".

Пероральный прием инсулина более точно имитирует способ, которым поджелудочная железа здорового человека производит и доставляет инсулин в печень, где до 80 процентов извлекается, а остальная часть циркулирует через кровоток. Это также может смягчить неблагоприятные последствия приема инъекций в течение длительного периода времени.

Банерджи также отметил, что ионный инсулин, переносимый жидкостью, может быть приготовлен одностадийным способом, который можно легко масштабировать для недорогого промышленного производства, что позволяет легко контролировать стоимость изготовления перорального состава.

Затем Митраготри планирует провести больше испытаний препарата на животных, а также провести долгосрочные токсикологические исследования и исследования биодоступности. Исследователи надеются, что, если все пойдет хорошо, получение одобрения для возможных клинических испытаний на людях будет легче благодаря тому факту, что ключевые компоненты их ионных жидкостей - холин и гераниевая кислота - уже считаются безопасными. Управление по контролю за продуктами и лекарствами установило ежедневную рекомендуемую дозу холина, витаминоподобного необходимого питательного вещества; и гераниновая кислота, химическое вещество, которое естественным образом встречается в кардамоне и лемонграссе, широко используется в качестве пищевой добавки.

Если дальнейшие исследования продвигаются, как и предполагалось, подход можно использовать для пероральной доставки других белков.

Офис технологического развития Гарварда активно использует возможности коммерциализации этой технологии и продвигает ее развитие через биомедицинский ускоритель Блаватник.

Источник: ( http://www.worldpharmanews.com/research/4459-delivering-insulin-in-a-pill )