Tip 2 Diyabetin Tedavisi için Şeker Seviyelerine Tepki Veren Ağrısız Cilt Yaması

Fotoğraf : Tip 2 diyabet tedavisi için kullanılan mikro iğne cihaz gösterimi

Tip 2 diyabetli milyonlarca insan için, kanında şeker veya glikoz miktarı konusunda sürekli dikkatli olmak sağlığın anahtarıdır. Yemek öncesi parmağına iğne batırmak ve insülin enjeksiyonu belki rahatsız edici ancak gerekli bir rutindir.

Ulusal Biyomedikal Görüntüleme ve Biyomühendislik Enstitüsü (NIBIB) araştırmacıları, günlerce aynı zamanda belli aralıklarla kan şekeri ile etkileşime geçiren mineralize bileşiklerin yenilikçi biyokimyasal formülü geliştirdiler. Araştırmacılar fare ile yapılan bir çalışmada çözünebilen mikro iğnelerin biyokimyasal olarak formüle edilmiş yamasının, glikozu otomatik olarak yöneterek kan kimyasına cevap verebileceğini gösterdiler.

NIBIB bilimsel direktörü Richard Leapman, “Bu deneysel yaklaşım, hala bir miktar insülin üretebilen tip 2 diyabetli kişiler için avantajlı bir yol olabilir. Aynı zamanda haftalık mikro iğneli yama uygulaması sık kan testi gerektiren rutinlerden daha az karmaşık ve acı vericidir.” dedi.

İnsülin pankreasta yapılan ve gıdaların alımına yanıt olarak glikozu düzenlemek için kan dolaşımına salınan bir hormondur. Glikozun kan dolaşımında, şekerin enerjiye dönüştürülebileceği veya depolandığı hücrelere taşınması gereklidir. Genellikle çocuklar ve genç yetişkinlerde ortaya çıkan tip 1 diyabette vücut insülin üretmez. Herhangi bir yaşta ancak daha sık erişkinlerde teşhis edilen Tip 2 diyabet, vücudun insülini üretme veya kullanma yeteneğini aşamalı olarak azaltır. Tedavi edilmediğinde diyabet hem damar hem de sinir hasarına neden olarak gözlerde, ayaklarda, böbreklerde ve kalpte zayıflatıcı etkiler bırakabilir.

Her tip diyabetin küresel olarak oranı yaklaşık 285 milyon kişidir, bunların % 90’ı tip 2 diyabetine sahiptir. Birçoğu genellikle insülin tedavisine ihtiyaç duyar, bu da derinin hemen altındaki enjeksiyonla kanda doğal olarak üretilen insülin açığının hesaplanmasıyla elde edilir. İnsülin tedavisi tüm vakaların yarısında iyi idare edilmez.

Xbaoyuan (Shawn) Chen liderliğindeki Moleküler Görüntüleme ve Nanotıp Laboratuvarı  NIBIB araştırmacıları, ağrısız bir deri yaması kullanarak tip 2 diyabetin kan şekeri düzeylerini düzenlemesi için alternatif bir terapi yaklaşımı üzerinde çalışıyor. Ekip, çevrimiçi yayınlanan bir araştırmada, çalışmanın potansiyel etkililiğini göstermek için farelere tedaviyi uyguladı.

Deneysel yamanın tabanı kahverengi alglerden elde edilen sakız benzeri bir doğal madde olan aljinattır. Ve aljinat tedavi edici ajanlar ile karıştırılarak yamayı yapmak için mikro iğne şeklinde dökülür. Chen, “Aljinat esnek bir malzemedir – yumuşaktır, ancak çok yumuşak değildir. Aynı zamanda alt deriye girebilme yeteneğine sahip olmalıdır ve iğneler için yaygın olarak kullanılan bir malzeme olmamasına rağmen, bu şartlarda oldukça iyi çalıştığı görülüyor.” dedi.

Chen’in ekibi aljinata, vücudun kendi insülini üretimini uyaran ama normal kan şekeri konsantrasyonuna ulaşıldığında uyarıları kesen bir biyokimyasal formül ekledi. Yamanın duyarlı iletim sistemi bir defada tükenmek yerine birkaç gün boyunca vücudun gereksinimini karşılayabilir.

“Diyabet çok ciddi bir hastalık ve birçok insanı etkilemektedir” diyen Chen,  çalışma arkadaşlarının ilaç araştırmalarında yoğun çalıştıklarını ve geliştirici fikirlerinin bulunduğunu, “Herkes uzun soluklu bir formül arıyor.” diyerek açıklıyor.

Chen’in formülü, iki ilaç bileşiğini (exendin-4 and glucose oxidase) tek bir yama içine koyuyor. Bu iki bileşik insülin salgısını tetiklemek için kan kimyasıyla reaksiyona girer. Her biri, fosfat mineral parçacığı ile eşleştirilir ve bileşim ihtiyaç duyulana kadar stabilize edilir. Şeker konsantrasyonları yükseldiğinde ortaya çıkan asitlik, ilacın mineral tarafından tutulduğu bağı zayıflatır.

Exendin-4, vücudun yiyecek alımına tepki olarak bağırsakta ürettiği ve saldığı bir moleküle genetik olarak benzer. Araştırma ekibi, doğal olarak oluşan moleküllerden biraz daha zayıf olmasına rağmen uygulama için eksendin-4’ü seçti, çünkü exendin-4 kan dolaşımında bir saat veya daha fazla süreyle bozulmaya uğramadığından serbest bırakıldıktan sonra uzun süreli etki gösterebilir. Bununla birlikte, aşırı emilim olduğunda bulantı oluşturabilir. Araştırmacılar, exendin-4’ün çabuk emilimini kontrol etmek için başka bir kimyasal reaksiyon meydana gelene kadar stabilize eden mineral kalsiyum fosfat parçacıkları ile birleştirdiler.

Chen, kan şekeri hassas bir noktadan fazla yükseldiğinde asitlik üretmek için bakır fosfat ve glikoz oksidazın reaksiyona girdiğini ve bunun kalsiyum fosfatın bazı exsendin-4’ü serbest bırakmasına neden olduğunu söyledi. Yükselen glikoz seviyeleri exendin-4’ün serbest bırakılmasını tetikler, ancak exendin-4 glikoz seviyesini düşürmek için verilen insülin yavaşlıyor ve exendin-4’ün serbest bırakılmasını durduruyor. “Bu yüzden buna duyarlı ya da akıllı salınım diyoruz”, diyen Chen, “En güncel yaklaşımlar sürekli salınımı içermektedir. Bizim yaklaşımımız, ihtiyaç duyulduğunda hızlı salınım yaratmakta ve daha sonra glikoz seviyesi dengede olduğunda salınımı yavaşlatmakta veya durdurmaktadır”. diyerek ekledi.

Araştırmacılar, yarım inç kare civarında bir yamanın farelerde bir hafta boyunca kan şekeri seviyelerini kontrol etmek için yeterli ilaca sahip olduğunu gösterdi. Tip 2 diyabetli kişilerin kullanabileceği bir uygulama olarak ilerleme için ekip, orantılı olarak daha tedavi edici bileşik içeren bir yamaya sahip daha büyük hayvanlara yönelik testler yapmalıdır. Büyüklüğüne ek olarak yama, muhtemelen daha uzun iğne gerektiren insan derisine uygulanabilecektir. Bu durumun farkında olan Chen, “Yamanın boyutunu büyütüp, iğnelerin uzunluğunu, biçimini ve morfolojisini optimize etmemiz gerekecek. Ayrıca, yama günlük yaşamla uyumlu olmalıdır, örneğin duş veya terleme için.” dedi.

Chen deneylerinin başarısından dolayı diğer deneysel mikro iğne geliştiriciler tarafından teşvik edilmektedir. Örneğin, diğer çalışmalarda araştırmacılar insülin içeren mikro iğne yama cihazları ile çalışmalarını tamamladı ve bu, tip 1 ve tip 2 diyabetli insanlara fayda sağlayacak. Chen, ekibinin bu çalışmada test ettiği mikro iğne yamasına uygulanabilen bu cihazların geliştirilmesinden ders alınmasını umuyor.

Kaynak : sciencedaily.com