RoboCap: в MIT создали способ вводить в организм инсулин без уколов
Сложность перорального введения больших белковых препаратов, таких как инсулин, связана с негостеприимной средой в пищеварительном тракте. В нем очень кислая среда, и даже если лекарства не разлагаются, им трудно проникнуть через слизистый барьер, выстилающий тракт.
Ученые Массачусетского технологического института были в авангарде разработки передовых систем доставки лекарств, предназначенных для преодоления этих сложных препятствий. Их работа включала в себя капсулы с микроиглами, которые прокалывают ткани кишечника и другие капсулы, которые захватывают слизистую оболочку желудка.
Последняя система, получившая название «RoboCap», состоит из капсулы с роботизированной крышкой, покрытой желатином, который растворяется в ответ на определенные уровни pH в тонкой кишке. Это замыкает бортовую цепь, которая запускает внутренний двигатель, питаемый от крошечной биосовместимой батареи, что заставляет капсулу вращаться.
RoboCap размером с витаминку был испытан в кишечнике свиньи, где его вращательное движение позволило ему проникнуть в слизистый барьер. Это вращательное действие механически смещает слизистый барьер и одновременно разрушает компартмент, содержащий лекарства, что позволяет им высвобождаться в клетки, выстилающие кишечник.
В своих экспериментах на животных команда смогла эффективно доставлять в организм инсулин, а также более крупный пептидный антибиотик под названием ванкомицин, который используется для лечения различных инфекций. RoboCap может доставлять от 20 до 40 раз больше дозы стандартной капсулы, разработанной без туннельного механизма, и он безопасно проходит через пищеварительный тракт после выполнения своей работы. Между тем было обнаружено, что слой слизи восстанавливается в течение нескольких часов.
«RoboCap временно вытесняет первоначальный слизистый барьер, а затем усиливает абсорбцию за счет максимального локального рассеивания препарата, — рассказал Джованни Траверсо, руководитель исследования. — Сочетая все эти элементы, мы действительно максимизируем нашу способность обеспечить оптимальную ситуацию для всасывания лекарства».
Эксперименты проводились на тонкой кишке, но исследователи говорят, что RoboCap можно использовать для высвобождения других лекарств в желудке или толстой кишке с помощью настроек желатинового покрытия, которые позволили бы ему растворяться при различных уровнях pH.
Новое изобретение — лекарственная капсула, в которой используется роботизированная туннельная головка, которая прокладывает себе путь через слизистую в тонком кишечнике, давая инсулину прямой путь к клеткам.