Исследователи из Массачусетского технологического института изобрели оригинальную капсулу с лекарством, покрытую крошечными иглами, которые делают инъекцию непосредственно в слизистую оболочку желудка после того, как пациент проглотил капсулу. В исследованиях на животных ученые обнаружили, что капсула доставляет инсулин более эффективно, чем инъекция под кожу, и не было никаких вредных побочных эффектов.
Хотя исследователи проверили капсулу только с инсулином, однако они считают, что она будет полезна и для доставки биофармацевтических препаратов, таких как антитела, которые используются для лечения рака и аутоиммунных заболеваний. Этот класс препаратов, известных как «биопрепараты», включает в себя вакцины, рекомбинантные ДНК и РНК.
«Эти биологические препараты являются не рассасывающимися. И прежде, чем начнут всасываться, они под действием кислот и ферментов становятся неактивными», – утверждает Carl Schoellhammer (Карл Шоеллхэммер), ведущий автор статьи.
Ученые пытались проектировать микрочастицы и наночастицы, которые смогут доставлять биопрепараты, но такие частицы весьма дорогостоящие и требуют новую версию, чтобы быть сконструированными для каждого препарата.
Schoellhammer, Traverso с соавторами (2014) задались целью спроектировать капсулу, которая будет доставлять терапевтические препараты широкого спектра действия и предотвращать деградацию препаратов. Их прототипом является акриловая капсула, 2 см в длину и 1 см в диаметре, представляющая собой резервуар для лекарственного средства и покрытая полыми иглами из нержавеющей стали длиной около 5 мм.
Предыдущие исследования случайного проглатывания острых предметов полагают, что глотать капсулу, покрытую короткими иглами, безопасно, потому что в желудочно-кишечном тракте нет рецепторов и пациенты не чувствуют боли от употребления инъекционных препаратов.
Чтобы проверить, является ли этот тип капсулы безопасным и эффективным, исследователи протестировали его на свиньях, а в качестве лекарства использовали инсулин. Прошло больше недели и исследователи не нашли никаких следов повреждения тканей, что подтверждает потенциальную безопасность этого нового подхода.
Они также обнаружили, что микроиглы успешно вводят инсулин в слизистую оболочку желудка, тонкого кишечника и толстой кишки, при этом уровень глюкозы в крови животных падает. Снижение уровня глюкозы в крови происходило быстрее, чем при подкожной инъекции.
Traverso говорит: «Для лекарств, которые особенно трудно поглощать, этот способ введения будет иметь высокую эффективность».
«Это очень интересный подход», – считает Mitragotri, профессор химической инженерии Университета Калифорнии в Санта-Барбаре. «Пероральный прием лекарственных средств является серьезной проблемой, особенно для белковых препаратов. Существует огромная мотивация для поиска других путей приема препаратов без использования стандартных игл и шприцов».
Этот подход также может быть использован и для введения вакцин, говорят исследователи.
Теперь исследователи планируют изменить капсулу так, чтобы при перистальтике или сокращении желудочно-кишечного тракта капсула будет медленно сжиматься, когда будет проходить через желудочно-кишечный тракт. Она будут медленно распадаться и высвобождать лекарство. Это позволит свести к минимуму любые проблемы безопасности.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Traverso, Giovanni; Schoellhammer, Carl M; Schroeder, Avi; Maa, Ruby; Lauwers, Gregory Y et al. (2014) Microneedles for Drug Delivery via the Gastrointestinal Tract.// Journal of pharmaceutical sciences
