Er is een nieuwe pil ontworpen die, voorlopig bij varkens, gemakkelijk en pijnloos insuline in de bloedbaan brengt
Insuline is een belangrijk hormoon dat nodig is om bloedsuiker – glucose – af te breken en zo verdere ziekten te voorkomen. Omdat suiker in de meeste voedingsmiddelen voorkomt, zoals koolhydraten, zuivelproducten en fruit, is insuline dagelijks nodig om de bloedsuikerspiegel te reguleren. Patiënten met diabetes hebben dagelijks insuline-injecties nodig, omdat hun alvleesklier dit hormoon niet voldoende kan aanmaken. Indien onbehandeld, kan diabetes leiden tot diverse gezondheidsproblemen , zoals een beroerte en nierschade.
Een nieuwe insulinepil
Injecties in de maag zijn al meer dan een eeuw de traditionele methode om insuline toe te dienen. De belangrijkste reden hiervoor is dat de meeste medicijnen, zoals insuline, na orale inname de reis door de maag en darmen niet overleven en daardoor niet in de bloedbaan terechtkomen. Directe injectie in het bloed is daarom de enige optie. Een team van onderzoekers onder leiding van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in de VS wilde een alternatieve manier vinden om medicijnen toe te dienen die anders via injectie toegediend moeten worden. In hun studie, gepubliceerd in Science , hebben ze een medicijncapsule ter grootte van een erwt ontwikkeld die een orale dosis insuline kan toedienen aan patiënten met diabetes type 1. Zo'n pil zou het gebruik van dagelijkse insuline-injecties overbodig kunnen maken.
Innovatief design
De medicijncapsule bestaat uit een kleine enkele naald gemaakt van gecomprimeerde insuline die automatisch wordt geïnjecteerd nadat de capsule is ingenomen en de maag bereikt. De punt van deze naald bestaat voor 100 procent uit gecomprimeerde, gevriesdroogde insuline, terwijl de schacht is gemaakt van biologisch afbreekbaar polymeermateriaal en een klein beetje roestvrij staal omdat deze niet in de maag terechtkomt. De capsule is zo ontworpen dat de punt van de naald altijd naar de weefselwand van de maag wijst, waardoor gerichte injectie mogelijk is. Bovendien zou elke beweging, zoals het grommen van de maag, de oriëntatie van de capsule niet beïnvloeden. Ze bereikten dit door middel van computationele modellering door een vormontwerpvariant te creëren die heroriëntatie in de dynamische omgeving van de maag mogelijk maakt. De naald is bevestigd aan een samengedrukte veer die wordt vastgehouden door een suikerschijf.
Zodra de pil is ingeslikt, lost de suikerschijf op zodra deze in contact komt met maagsap in de maag, waardoor de veer loskomt en als een trigger fungeert om de naald in de maagwand te injecteren. En aangezien het maagslijmvlies geen pijnreceptoren heeft , zouden patiënten niets voelen, waardoor de bevalling volledig pijnloos was. Zodra de punt van de naald in de maagwand wordt geïnjecteerd, wordt de micronaaldpunt gemaakt van gevriesdroogde insuline met een gecontroleerde snelheid opgelost. Binnen een uur komt alle insuline in de bloedbaan terecht. Onderzoekers probeerden elke levering in de maag te vermijden, aangezien maagzuren de meeste medicijnen snel afbreken.
Testen bij varkens
Uit eerste tests bij varkens bleek dat 200 microgram insuline werd afgegeven, en later 5 milligram. Dit is voldoende om de bloedsuikerspiegel te verlagen en is vergelijkbaar met insuline-injecties die aan patiënten met diabetes type 2 worden gegeven . Nadat deze taak is volbracht, passeert de capsule het spijsverteringsstelsel zonder nadelige effecten te veroorzaken.
Onderzoekers werken samen met de Deense farmaceut Nova Nordisk, de grootste leverancier van insuline en ook co-auteurs van deze studie, om deze capsules te vervaardigen voor menselijke proeven die in de komende drie jaar zullen worden uitgevoerd. Ze zouden ook graag een sensor toevoegen die kan volgen en bevestig de toediening van de dosis. Als deze pil met succes is ontworpen voor mensen, zouden de dagelijkse insuline-injecties tot het verleden behoren en dit zou zeer nuttig zijn voor patiënten, vooral kinderen die bang zijn voor naalden. De pilbenadering is handiger, draagbaarder en ook voordeliger.
***
Bron (nen)
Abramson A et al. 2019. Een inslikbaar zelforiënterend systeem voor orale toediening van macromoleculen. Science. 363. https://doi.org/10.1126/science.aau2277
***
