Naukowcy opracowali nową metodę dostarczania insuliny przez skórę, która może potencjalnie wyeliminować potrzebę stosowania zastrzyków. Wykazano, że nowy polimer, zaprojektowany tak, aby przenikał przez warstwy skóry, szybko normalizuje poziom glukozy we krwi u myszy i świnek miniaturowych, porównywalnie z tradycyjnymi zastrzykami insuliny. Przełom, szczegółowo opisany w badaniu opublikowanym 19 listopada w czasopiśmie Nature, może zrewolucjonizować leczenie cukrzycy, sprawiając, że dostarczanie insuliny będzie tak proste, jak przyklejenie plastra.
Problem przezskórnego podawania insuliny
Przez lata naukowcy poszukiwali skutecznych sposobów dostarczania leków – zwłaszcza dużych cząsteczek, takich jak insulina – przez skórę. Naturalna bariera skóry uniemożliwia wnikanie wielu substancji, a insuliny nie można przyjmować doustnie, gdyż ulega rozkładowi w układzie pokarmowym. Obecne metody zwiększania przepuszczalności skóry, takie jak mikronakłucia lub chemiczne środki zwiększające przepuszczalność, niosą ze sobą ryzyko infekcji lub uszkodzenia skóry.
Jak działa nowy polimer
Zespół z Uniwersytetu Zhejiang, kierowany przez bioinżyniera Yuqing Shena, opracował polimer, który wykorzystuje naturalny gradient pH skóry. Kwasowość skóry wzrasta wraz z głębokością. Polimer początkowo ma ładunek dodatni, wiążąc się z kwasami tłuszczowymi w zewnętrznych warstwach skóry (pH 4-5). W miarę wnikania w głąb skóry (pH około 7) polimer staje się neutralny, uwalniając się od kwasów tłuszczowych i dyfundując przez tkankę.
„Polimer działa jak lokomotywa, a insulina jak ładunek” – wyjaśnia Shen.
Polimer został chemicznie związany z insuliną, dzięki czemu może przedostać się przez skórę i dotrzeć do tkanek regulujących poziom glukozy, takich jak wątroba. Obrazowanie potwierdziło, że cząsteczka kombinacji skutecznie przedostała się przez skórę do krwioobiegu.
Wyniki na modelach zwierzęcych
U myszy i świnek z cukrzycą – których skóra bardzo przypomina ludzką – związek polimerowo-insulinowy obniżył poziom glukozy we krwi do normalnego poziomu w ciągu jednej do dwóch godzin, zgodnie z szybkością wstrzykiwania. Co ważne, efekt utrzymywał się przez 12 godzin, czyli znacznie dłużej niż czterogodzinny czas tradycyjnego podawania insuliny. U zwierząt nie zaobserwowano żadnych skutków ubocznych.
Kolejne kroki i szersze implikacje
Chociaż w badaniach na zwierzętach polimer nie wykazał natychmiastowej toksyczności, długoterminowe bezpieczeństwo należy rygorystycznie przetestować na ludziach. Naukowcy ulepszają także kontrolę dawkowania, aby uniknąć niebezpiecznych spadków poziomu glukozy we krwi. Zespół rozszerza tę technologię na inne leki, w tym semaglutyd (aktywny składnik leku Ozempic), uzyskując obiecujące wstępne wyniki.
Według inżyniera chemika Roberta Langera z MIT badania kliniczne na ludziach będą miały kluczowe znaczenie dla oceny zarówno skuteczności, jak i długoterminowego bezpieczeństwa. To osiągnięcie stanowi znaczący krok w kierunku uczynienia opieki diabetologicznej wygodniejszą i bardziej dostępną.
Ta technologia może zmienić sposób, w jaki miliony ludzi radzą sobie z cukrzycą, eliminując bolesne i niewygodne zastrzyki na rzecz prostszego plastra.
