Этот метод, который переносит инсулин через кожу, может быть применим и к другим лекарствам
Испытания инсулина, модифицированного для проникновения через кожу, на мышах и мини-свинках дают надежду на то, что инъекции когда-нибудь уйдут в прошлое.
Ознакомьтесь с этой статьей
Это история, написанная человеком и озвученная искусственным интеллектом. Есть отзывы? Примите участие в нашем опросе. (Ознакомьтесь с нашей политикой в области искусственного интеллекта здесь)
Материал, который скользит по коже, может когда-нибудь сделать возможным использование инсулина без игл для людей с диабетом.
У мышей и мини-свиней, прикрепление проникающего полимера к инсулину и нанесение полученного соединения в виде крема нормализовали уровень глюкозы в крови почти так же быстро, как и при введении инсулина, сообщают исследователи 19 ноября в журнале Nature. Этот подход, называемый трансдермальной доставкой, может позволить людям лечить диабет с помощью пластырей, а не инъекций.
По словам биоинженера Юцин Шен из Чжэцзянского университета в Ханчжоу, Китай, для многих жизненно важных лекарств “трансдермальная доставка лекарств была давней мечтой”, и только в инсулин были вложены миллионы долларов. Регулярные инъекции инсулина приводят к таким проблемам, как боязнь уколов, боль, кожные осложнения и несоблюдение режима. Инсулин нельзя принимать в виде таблеток, потому что он расщепляется пищеварительной системой.
Для некоторых небольших молекул, таких как никотин, уже используется трансдермальная доставка, но инсулин, крупный белковый гормон, не может проникнуть через сложную структуру кожи. Исследователи могут повысить проницаемость кожи с помощью таких методов, как микроиглы, ультразвук или химические вещества, которые растворяют участки внешнего барьерного слоя кожи. Однако они нарушают целостность кожи, что вызывает опасения по поводу инфицирования и безопасности.
Вместо этого Шен и его коллеги использовали полимер, который проникает через кожу, взаимодействуя с различными ее слоями. Полимер меняет свое состояние в зависимости от рН, используя тот факт, что рН кожи увеличивается с глубиной.
Полимер изначально заряжен положительно и, таким образом, связывается с отрицательно заряженными молекулами жирных кислот в верхнем барьерном слое кожи. Этот поверхностный слой кислый, с рН от 4 до 5, но более глубокие слои нейтральные, с рН около 7. Повышение рН запускает реакцию, в результате которой полимер становится электрически нейтральным. В этом состоянии он отделяется от молекул жира, что позволяет ему проникать в более глубокие слои.
Шен и его коллеги химически соединили инсулин с этим полимером. Используя флуоресцентный краситель и множество методов визуализации, они подтвердили, что объединенная молекула проникает через кожу в кровоток, где накапливается в тканях, участвующих в регуляции уровня глюкозы, включая печень. “Полимер работает как локомотив, а инсулин — как груз”, — говорит Шен.
У мышей с диабетом и мини-свиней, кожа которых похожа на человеческую, применение проницаемого инсулина снижало уровень глюкозы в крови до нормального уровня в течение одного-двух часов, что сопоставимо с введением инсулина внутривенно. Уровень оставался нормальным в течение 12 часов, что значительно дольше, чем четыре часа для инсулина, вводимого иглой.
“Полимер не показал никаких побочных эффектов у мышей или свиней, но люди используют инсулин десятилетиями, поэтому нам необходимо изучить долгосрочную токсичность”, — говорит Шен. Его команда также работает над тем, чтобы подобрать правильную дозу, поскольку чрезмерное снижение уровня глюкозы в крови может быть опасным.
Следующим шагом будет тестирование на людях, где ключевым моментом будет оценка эффективности и долгосрочной безопасности, говорит инженер-химик Роберт Лангер из Массачусетского технологического института, который не принимал участия в исследовании.
Команда уже изучает возможность введения через кожу других препаратов, включая активный ингредиент препарата для похудения Ozempic, говорит Шен. “Это также очень хорошо работает”.