Дослідники розробили новий метод доставки інсуліну через шкіру, який потенційно може усунути потребу в ін’єкціях. Було показано, що новий полімер, призначений для проникнення в шари шкіри, швидко нормалізує рівень глюкози в крові у мишей і міні-свиней, порівнянно з традиційними ін’єкціями інсуліну. Прорив, описаний у дослідженні, опублікованому 19 листопада в журналі Nature, може революціонізувати лікування діабету, зробивши доставку інсуліну такою ж простою, як наклеювання пластиру.
Проблема трансдермальної доставки інсуліну
Роками вчені шукали ефективні способи доставки ліків, особливо великих молекул, таких як інсулін, через шкіру. Природний бар’єр шкіри перешкоджає проникненню багатьох речовин, а інсулін не можна приймати перорально, оскільки він розщеплюється травною системою. Сучасні методи підвищення проникності шкіри, такі як мікроголки або хімічні підсилювачі проникності, несуть ризик інфікування або пошкодження шкіри.
Як працює новий полімер
Команда з Чжецзянського університету під керівництвом біоінженера Юціна Шена розробила полімер, який використовує природний градієнт рН шкіри. Кислотність шкіри підвищується з глибиною. Полімер спочатку має позитивний заряд, зв’язуючись із жирними кислотами у зовнішніх шарах шкіри (pH 4-5). Проникаючи глибше в шкіру (рН близько 7), полімер стає нейтральним, звільняючись від жирних кислот і дифундуючи крізь тканину.
«Полімер діє як локомотив, а інсулін — як вантаж», — пояснює Шен.
Полімер був хімічно зв’язаний з інсуліном, дозволяючи йому проходити через шкіру та досягати тканин, які регулюють рівень глюкози, таких як печінка. Візуалізація підтвердила, що комбінована молекула успішно проникла через шкіру в кровотік.
Результати на моделях тварин
У хворих на цукровий діабет мишей і міні-свинок, чия шкіра дуже схожа на людську, полімерно-інсулінова сполука знижувала рівень глюкози в крові до нормального рівня протягом однієї-двох годин відповідно до швидкості ін’єкції. Важливо, що ефект тривав 12 годин, що значно довше, ніж чотири години традиційного введення інсуліну. Побічних ефектів у тварин не спостерігалося.
Наступні кроки та ширші наслідки
Хоча полімер не виявив негайної токсичності в дослідженнях на тваринах, довгострокова безпека повинна бути ретельно перевірена на людях. Дослідники також вдосконалюють контроль дозування, щоб уникнути небезпечних падінь рівня глюкози в крові. Команда розширює цю технологію на інші препарати, включаючи семаглутид (активний інгредієнт Ozempic), з багатообіцяючими попередніми результатами.
За словами інженера-хіміка Роберта Лангера з Массачусетського технологічного інституту, клінічні випробування на людях будуть критичними для оцінки як ефективності, так і довгострокової безпеки. Ця подія знаменує собою значний крок до того, щоб зробити лікування діабету більш зручним і доступним.
Ця технологія може змінити спосіб боротьби з діабетом у мільйонів людей, усунувши болючі та незручні ін’єкції на користь простішого пластиру.
