Onderzoekers hebben een nieuwe methode ontwikkeld om insuline via de huid toe te dienen, waardoor de noodzaak voor injecties mogelijk wordt geëlimineerd. Een nieuw polymeer dat is ontworpen om huidlagen te doordringen, heeft een snelle normalisatie van de bloedglucose aangetoond bij muizen en minivarkens, vergelijkbaar met traditionele insuline-injecties. Deze doorbraak, beschreven in een onderzoek dat op 19 november in Nature werd gepubliceerd, zou een revolutie teweeg kunnen brengen in de diabetesbehandeling door het toedienen van insuline net zo eenvoudig te maken als het aanbrengen van een pleister.
De uitdaging van transdermale insulinetoediening
Jarenlang hebben wetenschappers gezocht naar effectieve manieren om medicijnen – vooral grote moleculen zoals insuline – via de huid af te geven. De natuurlijke barrière van de huid voorkomt dat veel stoffen erdoorheen gaan, en insuline kan niet oraal worden ingenomen omdat het spijsverteringsstelsel het afbreekt. Bestaande methoden om de doorlaatbaarheid van de huid te verbeteren, zoals micronaalden of chemische permeatieversterkers, brengen het risico van infectie of huidbeschadiging met zich mee.
Hoe het nieuwe polymeer werkt
Het team van de Zhejiang Universiteit, onder leiding van bio-ingenieur Youqing Shen, heeft een polymeer ontwikkeld dat gebruik maakt van de natuurlijke pH-gradiënt van de huid. De zuurgraad van de huid neemt toe met de diepte. Het polymeer is aanvankelijk positief geladen en bindt zich aan vetzuren in de buitenste huidlagen (pH 4-5). Naarmate het dieper in de huid dringt (pH rond 7), wordt het polymeer neutraal, laat het los van de vetzuren en verspreidt het zich door het weefsel.
“Het polymeer werkt als een locomotief, met insuline als lading”, legt Shen uit.
Het polymeer werd chemisch gebonden aan insuline, waardoor het door de huid kon dringen en glucoseregulerende weefsels zoals de lever kon bereiken. Beeldvorming bevestigde dat het gecombineerde molecuul met succes door de huid in de bloedbaan dringt.
Resultaten in diermodellen
Bij muizen en minivarkens met diabetes – waarvan de huid sterk op de menselijke huid lijkt – verlaagde de polymeer-insulineverbinding de bloedglucose binnen één tot twee uur tot normale niveaus, wat overeenkwam met de snelheid van injecties. Cruciaal was dat de effecten twaalf uur aanhielden, aanzienlijk langer dan de vier uur durende traditionele insulinetoediening. In de diermodellen werden geen bijwerkingen waargenomen.
Volgende stappen en bredere implicaties
Hoewel het polymeer in dierstudies geen onmiddellijke toxiciteit heeft aangetoond, moet de veiligheid op de lange termijn rigoureus worden getest bij mensen. Onderzoekers zijn ook bezig met het verfijnen van de doseringscontrole om gevaarlijke bloedglucosedalingen te voorkomen. Het team breidt deze technologie uit naar andere medicijnen, waaronder semaglutide (het actieve ingrediënt in Ozempic), met veelbelovende vroege resultaten.
Volgens chemisch ingenieur Robert Langer van MIT zullen proeven op mensen van cruciaal belang zijn voor het evalueren van zowel de effectiviteit als de veiligheid op de lange termijn. De ontwikkeling markeert een belangrijke stap in de richting van een comfortabelere en toegankelijkere diabetesbehandeling.
Deze technologie zou de manier waarop miljoenen mensen met diabetes omgaan, kunnen hervormen, waarbij de pijnlijke en lastige injecties worden achterwege gelaten en er een eenvoudiger, op pleisters gebaseerde oplossing komt.
