Viele Medikamente, insbesondere diejenigen, die aus Proteinen, können nicht oral eingenommen werden, weil Sie gebrochen sind, in den Magen-Darm-Trakt, bevor Sie wirksam werden kann. Ein Beispiel ist das insulin, die diabetes-Patienten zu injizieren täglich oder sogar noch häufiger.
In der Hoffnung, kommen mit eine alternative zu den Injektionen, MIT unsere Ingenieure gemeinsam mit Wissenschaftlern von Novo Nordisk, haben entwickelt eine neue Droge, Kapsel, tragen kann insulin-oder andere protein-Drogen und schützen Sie vor der rauen Umgebung des Magen-Darm-Trakt. Wenn die Kapsel erreicht den Dünndarm, bricht es, zu zeigen auflösbar Mikronadeln, die Heften sich an die Darmwand und wirkstofffreigabe für eine Aufnahme in die Blutbahn.
„Wir sind sehr zufrieden mit den neuesten Ergebnissen der neuen oral-Lieferung-Gerät, die unsere Mitarbeiter entwickelt haben, mit unseren Mitarbeitern, und wir freuen uns auf hoffentlich sehen es helfen, Menschen mit diabetes und anderen in der Zukunft,“ sagt Robert Langer, die David H. Koch Instituts-Professor am MIT und Mitglied des Koch Institute for Integrative Cancer Research.
In tests bei Schweinen, zeigten die Forscher, dass diese Kapsel laden konnte eine vergleichbare Menge an insulin, die für eine Injektion eine schnelle Aufnahme in den Blutkreislauf nach der Mikronadeln veröffentlicht wurden.
Langer und Giovanni Traverso, ein Assistenzprofessor MIT der Abteilung des Maschinenbaus und ein Gastroenterologe am Brigham and Women ‚ s Hospital, sind die senior-Autoren der Studie, die heute in Nature Medicine. Lead-Autoren des Papiers sind die jüngsten MIT Ph. D.-Empfänger Alex Abramson und dem ehemaligen MIT-postdoc-Ester Caffarel-Salvador.
Microneedle Lieferung
Langer und Traverso haben zuvor entwickelte mehrere neuartige Strategien für die orale Lieferung von Drogen, die in der Regel injiziert werden. Diese Anstrengungen umfassen eine Pille beschichtet mit vielen kleinen Nadeln, sowie sternförmige Strukturen, die sich entfalten, und können im Magen verbleiben von Tagen bis Wochen, während die Freigabe von Drogen.
„Eine Menge dieser Arbeit ist motiviert durch die Erkenntnis, dass sowohl die Patienten als auch Gesundheits-Anbieter bevorzugen die orale Verabreichung über das injizierbaren one“ Traverso sagt.
Früher in diesem Jahr, entwickelten Sie einen blueberry-sized Kapsel mit einer kleinen Nadel aus gepresstem insulin. Bei erreichen der Magen, die Nadel injiziert das Medikament in den Magen-Futter. In der neuen Studie, die Forscher an der Entwicklung einer Kapsel, könnten injizieren Sie den Inhalt in der Wand des Dünndarms.
Die meisten Medikamente werden absorbiert durch den Dünndarm, Traverso sagt, im Teil wegen seiner extrem großen Oberfläche — 250 Quadratmeter, oder etwa die Größe eines Tennisplatzes. Auch, Traverso darauf hingewiesen, dass Schmerz-Rezeptoren fehlen, sind in diesem Teil des Körpers, der potentiell ermöglicht schmerzfreie Mikro-Injektionen in den Dünndarm für die Lieferung von Medikamenten wie insulin.
Erlauben, dass Ihre Kapsel in den Dünndarm erreichen und führen diese Mikro-Injektionen, die Forscher beschichtet mit einem polymer, die überleben können, die die sauren Bedingungen im Magen, die einen pH-Wert von 1,5 bis 3,5. Wenn die Kapsel erreicht den Dünndarm, den höheren pH-Wert (etwa 6), wird er Aufbrechen, und drei verschränkten Armen innerhalb der Kapsel Frühling öffnen.
Jeder arm enthält patches von 1 millimeter langen Mikronadeln, die tragen kann insulin oder andere Medikamente. Wenn die Arme zu entfalten, öffnen, die Kraft Ihrer Freisetzung können die winzigen Mikronadeln, um nur dringen in die oberste Schicht des Dünndarms Gewebe. Nach dem einlegen der Nadeln auflösen und Freigabe der Droge.
„Wir führten zahlreiche Sicherheits-tests auf Tierische und menschliche Gewebe, um sicherzustellen, dass das eindringen Veranstaltung erlaubt für drug-delivery-ohne eine volle Dicke perforation oder einer anderen schweren unerwünschten Ereignisse“, sagt Abramson.
Zur Verringerung der Gefahr der Verstopfung im Darm, die die Forscher entwickelt, die Arme, so dass Sie würde auseinander brechen, nach der Mikroinjektion patches angewendet werden.
Insulin-demonstration
In tests bei Schweinen, zeigten die Forscher, dass der 30 millimeter lange Kapseln liefern konnten Dosen von insulin effektiv und erzeugen eine sofortige Blut-Glukose-senkende Reaktion. Sie zeigten auch, dass keine Blockaden gebildet, der Darm und die Arme waren ausgeschieden sicher nach Anwendung der Mikroinjektion patches.
„Wir haben die Waffen so, dass Sie erhalten, ausreichende Festigkeit zu liefern, die insulin Mikronadeln an den Dünndarm Wand, während noch die Auflösung innerhalb von mehreren Stunden zu verhindern, dass eine Behinderung der Magen-Darm-Trakt,“ Caffarel-Salvador sagt.
Obwohl die Forscher verwendeten insulin, um zu demonstrieren, das neue system, Sie glauben, es könnte auch verwendet werden, um andere protein-Arzneimittel wie Hormone, Enzyme oder Antikörper, als auch als RNA-basierte Medikamente.