Diabetes: Könnte eine Pille Insulininjektionen ersetzen?
Forscher haben eine neue Pille entwickelt, die Insulin direkt in die Magenwand abgeben kann. Werden Injektionen bald der Vergangenheit angehören?
Wenn sich Typ-2-Diabetes in einem fortgeschrittenen Stadium befindet, kann die Bauchspeicheldrüse nicht genug Insulin produzieren. Zu diesem Zeitpunkt empfehlen Ärzte normalerweise tägliche Insulininjektionen, um den Blutzuckerspiegel zu kontrollieren.
Die Forschung hat jedoch eine Nadelphobie als eine der bedeutendsten Barrieren angeführt, die Menschen mit Typ-2-Diabetes daran hindern, Insulin zu nehmen.
Robert Langer, Professor am Koch-Institut für integrative Krebsforschung am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge, und seine Kollegen hoffen, durch eine radikale Veränderung der Insulinabgabe die Insulinbehandlung schmackhafter zu machen.
Die Forschungsergebnisse in der Zeitschrift Wissenschaft.
Verwendung von Mikronadeln zur Abgabe des Arzneimittels
Das Team entwickelte ein innovatives neues Design für eine Pille, die aus einer biologisch abbaubaren Kapsel mit einer Insulin-Mikronadel besteht. Wenn eine Person die Pille schluckt, injiziert Insulin direkt in die Magenwand.
Da die Magenschleimhaut keine Schmerzrezeptoren hat, glauben die Forscher, dass diese Art der Abgabe des Arzneimittels schmerzfrei sein wird.
„Wir sind sehr zuversichtlich, dass diese neue Art von Kapsel eines Tages Diabetikern und vielleicht jedem helfen kann, der Therapien benötigt, die jetzt nur noch durch Injektion oder Infusion verabreicht werden können“, erklärt Langer.
Mikronadeln sind millimetergroße Nadeln, die Wissenschaftler ursprünglich entwickelt haben, um ohne Schmerzen in die Haut einzudringen.
Die Mikronadel in dieser Studie hatte zwei Komponenten: eine Spitze aus komprimiertem Insulin, das die Magenwand durchdringt, und einen biologisch abbaubaren Schaft, der die Spitze an Ort und Stelle hält.
In der Kapsel wird die Nadel an einer zusammengedrückten Feder und einer Scheibe befestigt, die das Team mit Zucker erstellt hat. Die Zuckerscheibe löst sich auf, wenn die Kapsel in den Magen gelangt. Auf diese Weise wird die Feder freigegeben, sodass die Mikronadel in die Magenwand injizieren kann.
Dieser Mechanismus klingt täuschend einfach, aber was hindert die Mikronadel daran, in die falsche Richtung abzufeuern und die Magenwand zu verfehlen?
"Sobald Sie es einnehmen, möchten Sie, dass sich das System selbst korrigiert, damit Sie den Kontakt mit dem Gewebe sicherstellen können", sagt Giovanni Traverso, Assistenzprofessor am Brigham and Women 's Hospital der Harvard Medical School in Boston, MA.
Lassen Sie sich von Schildkrötenpanzern inspirieren
Die Lösung kam von einem unwahrscheinlichen Ort. Die im östlichen und südlichen Afrika beheimatete Leopardenschildkröte mit ihrer hohen Kuppelschale ist ein Experte für Selbstaufrichtung.
Inspiriert von der Form der Schildpatt verwendeten die Forscher Computermodelle, um die Kapsel zu entwerfen. Unabhängig davon, wie die Kapsel im Magen landet, sorgt ihre Selbstaufrichtungsfähigkeit dafür, dass die Nadel Kontakt mit der Magenwand hat.
"Wichtig ist, dass die Nadel beim Injizieren Kontakt mit dem Gewebe hat", erklärt Alex Abramson, Doktorand am MIT und Erstautor der Studie. "Wenn sich eine Person bewegen oder der Magen knurren würde, würde sich das Gerät nicht aus seiner bevorzugten Ausrichtung bewegen."
Nach der Injektion in die Magenwand löst sich die Mikronadelspitze auf und Insulin gelangt in den Blutkreislauf. In der aktuellen Studie dauerte dies ungefähr eine Stunde, aber die Forscher können die Geschwindigkeit bis zu einem gewissen Grad durch die Art und Weise steuern, wie sie die Mikronadel herstellen.
Bisher haben die Forscher gezeigt, dass sie mit diesem System Dosen von bis zu 5 Milligramm abgeben können.
Die Kapsel selbst passiert das Verdauungssystem, ohne Nebenwirkungen zu verursachen.
Weitere Arbeiten am Kapselsystem sind im Gange. Das Team ist zuversichtlich, dass dieses neue Design das Ende einer Vielzahl von Medikamenten bedeuten könnte, die derzeit nur durch Injektion verabreicht werden können.
„Unsere Motivation ist es, den Patienten die Einnahme von Medikamenten zu erleichtern, insbesondere von Medikamenten, für die eine Injektion erforderlich ist. Der Klassiker ist Insulin, aber es gibt viele andere. “
Giovanni Traverso
