Tip 2 Diyabetin Tedavisinde Şeker Seviyelerine Tepki Veren Ağrısız Cilt Yaması
Fotoğraf: Tip 2 diyabet tedavisi için mikr iğneli cihazın konseptinin resmi.
Araştırmacılar, tip 2 diyabet tedavisinde çözünür mikro iğneler için biyokimyasal olarak formüle edilmiş bir yama tasarladılar.Yamadaki mineralize bileşiklerin biyokimyasal formülü, glikozu otomatik olarak yönetmek için kan kimyasına tepki verir. Araştırmacılar farelerle yapılan bir teste dayalı ispat çalışmasında, kimyasalların bir seferde kan şekerini günlerce düzenlemek için kan dolaşımında etkileşimde bulunduklarını gösterdi.
Tip 2 diyabetli milyonlarca insan için, kanlarındaki şeker veya glikoz miktarı konusunda sürekli dikkatli olmaları sağlıklarının anahtarıdır. Yemek saati öncesinde parmağa iğne batırmak ve belki insülin enjeksiyonu rahatsız edici ancak gerekli bir rutindir.
NIH’in Ulusal Biyomedikal Görüntüleme ve Biyomühendislik Enstitüsü (NIBIB) ile araştırmacılar, bir seferde günlerce kan şekerini düzenlemek amacıyla kan dolaşımıyla etkileşime giren mineralize bileşiklerin yenilikçi bir biyokimyasal formülünü geliştirdiler. Araştırmacılar fare ile yapılan bir ispat çalışmasında, çözünebilen mikro iğnelerin biyokimyasal olarak formüle edilmiş yamasının, glikozu otomatik olarak yönetmek için kan kimyasına nasıl tepki verebileceğini gösterdi.
NIBIB bilimsel direktörü Richard Leapman, “Bu deneysel yaklaşım, tip 2 diyabetli kişilerin hala bir miktar insülin üretebileceğinden faydalanmanın bir yolu olabilir” dedi. “Haftalık bir mikro iğneli yama uygulaması , sürekli kan testi gerektiren rutinlerden daha az karmaşık ve daha az acı vericidir.”
İnsülin,pankreasta üretilen ve gıdaların alımına tepki olarak glikozu düzenlemek için kan dolaşımına salgılanan bir hormondur. Glukozu,kan dolaşımından şekerin enerjiye dönüştürülebildiği veya depolandığı hücrelere taşıması gereklidir. Genellikle çocuklar ve genç yetişkinlerde teşhisi konulan tip 1 diyabette vücut insülin üretmez. Herhangi bir yaşta teşhis edilen ancak daha sık yetişkinlerde görülen Tip 2 diyabet, vücudun insülini üretme veya kullanma yeteneğini giderek azaltır. Diyabet tedavi edilmediğinde gözlerde, ayaklarda, böbreklerde ve kalpte zayıflatıcı etkiler bırakarak vücutta hem damarlarda hem de sinirlerde hasarlara neden olabilir.
Her tip diyabetin dünya çapında oranı yaklaşık 285 milyon kişidir, bu insanların % 90’ında tip 2 diyabet vardır. Birçoğu genellikle insülin tedavisine ihtiyaç duyar, bu da derinin hemen altından enjeksiyonla, kanda doğal olarak üretilen insülin eksikliğine göre hesaplanan miktarlarda verilir. İnsülin tedavisi tüm vakaların yarısında iyi yönetilmez.
Xbaoyuan (Shawn) Chen liderliğindeki NIBIB araştırmacıları, Moleküler Görüntüleme ve Nanotıp Laboratuvarı’ndaki kıdemli araştırmacılar, ağrısız bir deri yaması kullanarak tip 2 diyabet hastalarının kan şekerini dengelemek için alternatif bir tedavi yaklaşımı üzerinde çalışıyorlar.Nature Communications’da internet üzerinden yayınlanan 24 Kasım 2017 tarihli bir araştırmada,ekip tedavinin potansiyel etkisini görmek için onu farelere uyguladı.
Deneyde kullanılan yamanın temeli, kahverengi alglerden elde edilen sakız benzeri doğal bir madde olan aljinattır. Tedavi edici maddeler ile karıştırılır ve yamayı yapmak için bir mikro iğne şekline dönüştürülür. “Aljinat esnek bir malzemedir – yumuşaktır, ancak çok yumuşak değildir,” dedi Chen. “O alt deriye girmek zorunda, ve iğneler için yaygın olarak kullanılan bir malzeme olmamasına rağmen, bu durumda oldukça iyi iş çıkardığı görülüyor.”
Chen’in ekibi aljinata, vücudun kendi insülininin üretimini uyaran, normal kan şekeri konsantrasyonuna ulaşıldığında uyarıları kestiren bir biyokimyasal partikül formülü ekledi. Yamanın hassas iletim sistemi,vücutta bir defada tükenmek yerine birkaç gün boyunca vücudun gereksinimini karşılayabilir.
“Diyabet çok ciddi bir hastalıktır ve bir çok insanı etkilemektedir” diyen Chen, ilaç araştırmacılarının ve rakip fikirlerle geliştiricilerinin bulunduğu kalabalık bir grubun parçası olduğunu açıklıyor. “Herkes uzun süren aktif bir formül arıyor.”
Ağrısız cilt yaması tip 2 diyabetin tedavisinde şeker seviyelerine tepki verir | Ulusal Biyomedikal Görüntüleme ve Biyomühendislik Enstitüsü
Chen’in formülü, iki ilaç bileşiği olan exendin-4 ve glikoz oksidazını tek bir yamada bulunduruyor. İki bileşik insülin sekresyonunu tetiklemek için kan kimyasıyla reaksiyona girer. Her biri, fosfat mineral partikülü ile eşleştirilir ve bileşim, ihtiyaç duyulana kadar stabilize edilir. Şeker konsantrasyonları yükseldiğinde ortaya çıkan asidite, ilacın mineral tarafından tutulduğu bağı zayıflatır.
Exendin-4, vücudun yiyecek alımına tepki olarak bağırsakta ürettiği ve salgıladığı bir moleküle genetik yapı bakımından benzerdir. Ekstansör, 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 bozulma yapmadığından serbest bırakıldıktan sonra uzun süreli bir etki gösterebilir. Bununla birlikte, aşırı absorbe edildiğinde bulantı oluşturabilir. Araştırmacılar, exendin-4’ün ne kadar çabuk emildiklerini kontrol etmek için başka bir kimyasal reaksiyon meydana gelene kadar stabilize eden mineral kalsiyum fosfat parçacıkları ile birleştirdiler. Bu kimyasal reaksiyon, bakır fosfat mineral tamponunda tutulan yama – glikoz oksidazdaki ikinci ilaç bileşiğinden kaynaklanır.
Chen, kan şekeri hassas bir noktadan fazla yükseldiğinde, hafif asitlik üretmek için bakır fosfat ve glikoz oksidaz ile reaksiyona girdiğini ve bunun kalsiyum fosfatın bazı eksendin-4’ü serbest bırakmasına neden olduğunu söyledi. Yükselen glukoz seviyeleri exendin-4’ün serbest bırakılmasını tetikler; ancak exendin-4 glikoz seviyesini düşürmek için salgılanan insülini alır,yavaşlatır ve exendin-4’ün serbest bırakılmasını durdurur. “Bu yüzden buna duyarlı ya da akıllı salgılama diyoruz”, dedi Chen. “Günümüzdeki yaklaşımların çoğunda sabit salınım yer alıyor. Yaklaşımımız, ihtiyaç duyulduğunda hızlı salınım dalgası yaratmakta ve daha sonra glikoz seviyesi sabit olduğunda serbest bırakmayı yavaşlatmakta veya durdurmaktadır. ”
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 kaydetmek için ekip, orantılı olarak daha tedavi edici bileşik içeren bir yamayı daha büyük hayvanlara uygulayıp testler yapmalıdır. Büyüklüğüne ek olarak yama, muhtemelen daha uzun iğne gerektiren, insan derisine uygulanması için değiştirilmelidir.
Chen, “Yamanın boyutunu büyütüp, iğnelerin uzunluğunu, biçimini ve morfolojisini optimize etmemiz gerekecek” dedi. “Ayrıca, yama günlük yaşamla uyumlu olmalıdır, örneğin duş veya terleme için.”
Chen, deneylerinin başarısı ve diğer deneysel mikro iğneli yama geliştiricileri tarafından kaydedilen istikrarlı ilerleme, ilgili araştırma raporları tarafından desteklenmelidir. Örneğin, başkaları insülin içeren mikro iğneli yama cihazları ile insanlarda çalışmalarını tamamladığında 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
