Упродовж останніх років учені розробили моноклональні антитіла — білки, що імітують імунний захист організму, які можуть застосовуватися у пацієнтів з різними хворобами, включаючи деякі види раку і аутоімунні захворювання, такі як хвороба Крона. Хоча ці препарати працюють добре, у них є один недолік: їх потрібно вводити ін’єкційно.
Команда з Массачусетського технологічного інституту (Massachusetts Institute of Technology — MIT), США, працює над альтернативною стратегією доставки, яка могла б значно полегшити застосування моноклональних антитіл та інших ліків, які зазвичай необхідно вводити ін’єкційним шляхом.
Наразі вчені розробили капсулу для доставки, яка може вводити моноклональні антитіла та інші препарати в слизову оболонку шлунка після проковтування.
«Якщо ми зможемо полегшити пацієнтам прийом лікарських засобів, то вони з більшою ймовірністю будуть їх приймати, а постачальники медичних послуг з більшою ймовірністю будуть призначати методи лікування, які, як відомо, є ефективними», — зазначив старший автор дослідження Джованні Траверсе (Giovanni Traverso ) з MIT.
У дослідженні, результати якого опубліковані в «Nature Biotechnology», вчені продемонстрували, що їх капсули можна використовувати для доставки свиням не тільки моноклональних антитіл, а й інших великих білкових препаратів, таких як інсулін.
Орієнтація на шлунок
Більшість великих білкових препаратів не можна приймати перорально, тому що ферменти в травному тракті розщеплюють їх до того, як вони засвоюються. Д. Траверсе і його колеги працювали над безліччю стратегій із пероральної доставки таких лікарських засобів, і в 2019 р. вони розробили капсулу, яку можна було використовувати для введення до 300 мкг інсуліну.
Ця капсула розміром з чорницю має високий крутий купол, що нагадує леопардову черепаху. Подібно до того, як черепаха може повернутися в нормальне положення, якщо перекотилася на спину, капсула здатна орієнтуватися так, щоб її голка могла бути введена в слизову оболонку шлунка. У початковій версії кінчик голки був зроблений зі стисненого інсуліну, який розчинявся в тканині після введення в стінку шлунка.
Нова капсула, описана в «Nature Biotechnology», зберігає ту ж форму, що дозволяє їй правильно орієнтуватися, коли вона потрапляє в шлунок. Однак дослідники переробили внутрішню частину капсули, щоб її можна було використовувати для доставки рідких лікарських засобів у великих кількостях — до 4 мг.
Така доставка ліків у рідкій формі може допомогти їм швидше потрапити в кровотік, що необхідно для таких препаратів, як інсулін і адреналін.
За словами Д. Траверсе, дослідники розробили свій пристрій з прицілом на шлунок, а не на більш віддалені відділи травного тракту, тому що час, необхідний для того, щоб певна субстанція досягла шлунка після проковтування, майже однаковий для кожної людини. Крім того, слизова оболонка шлунка товста і мускулиста, що дозволяє вводити лікарські засоби шляхом ін’єкцій, зменшуючи при цьому шкідливі побічні ефекти.
Нова капсула для доставки заповнена рідиною, а також містить ін’єкційну голку і поршень, який допомагає виштовхнути рідину з капсули. І голка, і поршень утримуються на місці кулькою з твердого цукру. Коли капсула потрапляє в шлунок, вологе середовище викликає розчинення цукру, проштовхуючи голку в слизову оболонку шлунка, у той час як поршень проштовхує рідину через голку. Коли капсула порожня, другий поршень втягує голку назад у капсулу, щоб її можна було безпечно вивести через травний тракт.
Під час тестування на свинях команда вчених показала, що вони можуть доставляти моноклональне антитіло адалімумаб (Humira), яке використовується для лікування аутоімунних захворювань, таких як запальне захворювання кишечнику і ревматоїдний артрит, на рівнях, аналогічних тим, які досягаються при ін’єкції. Їм також вдалося доставити білковий препарат, відомий як агоніст рецептора GLP-1, який використовується для лікування цукрового діабету II типу.
«Доставка моноклональних антитіл перорально є однією з найбільших проблем, з якими ми стикаємося у сфері науки про доставку ліків. З інженерної точки зору, здатність доставляти моноклональні антитіла в значних кількостях дійсно змінює те, як ми починаємо думати про лікування цих захворювань», — пояснив Д. Траверсе.
Крім того, дослідники давали тваринам капсули протягом декількох днів і виявили, що ліки доставлялися постійно. Вони не виявили ніяких ознак пошкодження слизової оболонки шлунка після ін’єкцій, які проникають в тканину приблизно на 4,5 мм. Команда MIT на даний час працює з фармацевтичною компанією Novo Nordisk над подальшим розвитком цієї системи доставки лікарських засобів.
«Хоча це ще тільки початок, ми вважаємо, що цей пристрій може змінити схеми лікування в цілому ряді терапевтичних сфер. Тривалі дослідження і розробки цього підходу означають, що деякі ліки, які наразі можна вводити тільки за допомогою підшкірних ін’єкцій, у майбутньому можуть вводитися перорально. Наша мета — якомога швидше запустити пристрій в клінічні випробування», — пояснив старший автор статті Ульрик Рахбек (Ulrik Rahbek), віце-президент Novo Nordisk.
За матеріалами www.sciencedaily.com; www.europeanpharmaceuticalreview.com
Коментарі
Коментарі до цього матеріалу відсутні. Прокоментуйте першим