Diyabetli Hastalar için İnsülin Kapsülü
MIT liderliğindeki bir araştırma ekibi, tip 1 diyabetli kişilerin her gün kullanılması zorunda kaldıkları insülin enjektörün yerine alacak oral insülin dozları verebilecek olan bir insülin kapsülü geliştirdi.
Bir yaban mersinin büyüklüğünda olan bu kapsül, ağızdan mideye ulaştıktan sonra enjekte edilebilecek sıkıştırılmış insülinden yapılmış küçük bir iğne içerir.Yapılan hayvan deneylerde , bu ürün kan şekerini düşürmek için cilt yoluyla verilen insülin enjeksiyonu gibi yeterli insülin sağlayabileceğini gösterilmştir.Ayrıca, bu cihazın diğer protein ilaçlarını vermek için modifiye edebileceğini de gösterdiler.
MIT Koch Bütünleştirici Kanser Araştırma Enstitüsünün üyesi ve araştımacılardan biri olan David H. Koch Enstitüsü Profesörü Robert Langer, “Bu yeni kapsül, bir gün diyabetik hastalara ve belki de tedavileri sadece enjeksiyon veya infüzyon yollarla almak zorunda kalan herkese yardımcı olabileceğini ümit ediyoruz” diyor.
Harvard Tıp Fakültesinin Brigham ve Kadın Hastanesi’nde yardımcı doçent ve 2019’da MIT Makine Mühendisliği Bölümün öğretim üyesi olarak görev başlamak üzere olan misafir bilim adamı ,Giovanni Traverso da bu çalışmanın kıdemli bir yazarlardan biriydi.Bu çalışmalardan çıkan makalenin (7 Şubat’taki “ Science” dergisi) ilk yazarı, MIT yüksek lisans öğrencisidir,Alex Abramson. Araştırma ekibi ayrıca ilaç firması Novo Nordisk’ten bilim insanlarını da içermektedir.
Kendi Kendini Yönlendirme
Birkaç yıl önce Traverso, Langer ve meslektaşları, mide ya da ince bağırsağın iç kısmına ilaç enjekte edebilecek birçok küçük iğneler ile kaplanmış bir hap geliştirdi. Fakat bu yeni kapsül , birçok iğneler yerine sadece bir iğneye sahip olacak şekilde tasarlanmış ve bu da ilacın etkisiz hale getiren mide asitleri içeren midenin iç kısmına enjekte edilmesini engeller.
İğnenin ucu, ilaç tabletlerini oluşturmak için kullanılan aynı teknik kullanılarak, yaklaşık yüzde 100 oranında sıkıştırılmış, dondurularak kurutulmuş insülinden yapılmaktadır.Mide duvarına penetre edemeyen İğnenin diğer kısmı ise,biyolojik olarak parçalanabilir bir malzemeden yapılmıştır.
Bu iğne, şekerden yapılmış bir disk tarafından yerinde tutulan sıkıştırılmış bir yaya tutturulur. Kapsül yutulduğunda,mide suyu tarafından şeker diskini çözerek yayı serbest bırakır ve iğneyi midenin duvarına enjekte edilir.
Araştırmacılar,mide duvarında ağrı reseptörü olmadığı için hastaların iğne acısını hissedemeyeceğini düşünüyorlar. İlacın mide duvarına enjekte edilmesini sağlamak için, iğnenin kapsülün oryantasyonu bakılmaksızın kendi kendini yönlendirerek midenin iç kısmına temas etmesini sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.
Traverso, “Bunu alır almaz, sistemin kendi kendini mide doku ile teması sağlayacak şekilde konulandırmasını istiyorsunuz” diyor.
Bu ilham Afrika’da bulunan leopar kaplumbağası olarak bilinen bir kaplumbağadan geldi.Bu kaplumbağanın sahip olduğu dik kubbeli bir kabuktan dolayı sırtına yuvarlarsa bile kendisini yeniden düzeltebiliyor.Araştırmacılar, bunu taklit eden çeşitli bilgisayar modelleme kullanarak kapsüllerin midenin dinamik ortamında kendisini yeniden yönlendirmesine izin verecek şekilde tasarlanmıştır.
Abramson, “Önemli olan, enjekte edildiğinde iğnenin doku ile temas halinde kalmasıdır.Ayrıca, eğer bu ilaç alan kişi hareket ederse ya da mide gelişirse, cihaz konumu değişmeyecek.” diyor.
İğnenin ucu mide duvarına enjekte edildiğinde, insülin çözünme oranı araştırmacılar tarafından kontrol edilebilir. Yapılan bu çalışmaya göre, insülinin tamamı sistemik dolaşımına geçmesi için yaklaşık bir saat sürüyormüş.
Kullanım Açısında Kolaylık Sağlar
Domuzlarda yapılan testlerde, araştırmacılar bu teknoloji ile yaklaşık 300 mikrogram insülin başarılı bir şekilde injekte edilebileceğini gösterdiler. Son zamanlarda, bu dozu 5 miligrama çıkarmayı başardılar, bu da tip 1 diyabetli bir hastanın enjekte edildiğin insülin miktara eşittir.
Kapsül, içeriğini salıverildikten sonra, sindirim sisteminden zararsız bir şekilde uzaklaşabilir. Araştırmacılar, biyobozunur polimer ve paslanmaz çelik bileşenlerden yapılmış olan bu kapsül olumsuz bir etki yaratmayacağını inaniyorlar.
İspanya Santiago de Compostela Üniversitesi’ndeki biyofarmasötikler ve farmasötik teknoloji profesörü olan Maria José Alonso, bu yeni kapsülü birçok hastaya fayda sağlayabilecek “radikal bir teknoloji” olarak nitelendirdi.
Araştırrmalardan bir olmayan bu profesör, Alonso,“Burada çoğu araştırmacının yaptığı gibi insülin emilimi üzerinde artımlı bir inovasyondan bahsetmiyoruz,bu ürün şimdiye kadar oral peptid ilaç taşıyıcı sitemler için açıklanan en gerçekçi ve etkileyici atılım teknolojisidir” diyor.
MIT ekibi, bahsedilen bu kapsüllün daha da geliştirmek ve üretim sürecini optimize etmek için Novo Nordisk ile çalışmaya devam ediyor.Bu tür teknoloji aracıyla normalde enjekte edilmesi gereken herhangi bir protein ilaç için yararlı olabileceğine inanırlar, örneğin romatoid artrit veya enflamatuar barsak hastalığını tedavi etmek için kullanılan immünosupresanların taşınmasında yardımcı olur. Aynı zamanda, DNA ve RNA gibi nükleik asitlerin taşıması için de uygun olabilir.
Traverso, “Motivasyonumuz, hastaların ilaç almasını, özellikle de enjeksiyon gerektiren ilaçları almasını kolaylaştırmak.Başlıca insülin , fakat buna benzer daha çok ilaçlar var.” Diyor.
Bu araştırma Novo Nordisk, Ulusal Sağlık Enstitüleri, Ulusal Bilim Vakfı Lisansüstü Araştırma Bursu, Brigham ve Kadın Hastanesi, Viking Olaf Bjork Araştırma Bursu ve MIT Lisans Araştırma Fırsatları Programı tarafından finanse edilmiştir.
Kaynak : sciencedaily.com
