- 608
- 0
Разработана новая роботизированная капсула для доставки крупных белковых препаратов
Одна из трудностей пероральной доставки белковых препаратов заключается в том, что лекарственные средства и молекулы не могут пройти через слизистый барьер, выстилающий пищеварительный тракт. Это означает, что инсулин и большинство других биологических препаратов из белков или нуклеиновых кислот должны быть использованы только парентерально.
Новая лекарственная капсула, разработанная в Массачусетском технологическом институте (США), однажды сможет заменить эти инъекции. Капсула имеет роботизированную крышку, которая вращается и проходит через слизистый барьер по достижению тонкой кишки, позволяя лекарствам, переносимым капсулой, проникать в клетки, выстилающие кишечник.
«Вытесняя слизь, мы можем максимизировать дисперсию лекарства в локальной области и улучшить абсорбцию как малых молекул, так и макромолекул», — пояснил Джованни Траверсо, гастроэнтеролог, ассистент профессора по развитию карьеры Карла ван Тасселя в Массачусетском технологическом институте.
В течение нескольких лет лаборатория разрабатывала стратегии пероральной доставки белковых препаратов. Ведущим автором исследования является Шрия Шринивасан, научный сотрудник Института интегративных исследований рака им. Коха при Массачусетском технологическом институте и младший научный сотрудник Общества стипендиатов Гарвардского университета. Чтобы преодолеть препятствия, Шринивасан и коллеги придумали создать защитную капсулу, включающую в себя механизм, который может прокладывать туннели через слизь, подобно тому, как туннельные бурильные машины просверливают почву и горные породы.
«Мы думали, что если бы мы могли проложить "туннель" через слизь, то могли бы доставить лекарство прямо в эпителий», — говорит автор исследования. «Идея состоит в том, что вы глотаете эту капсулу, и внешний слой растворяется в пищеварительном тракте, активизируя особенности "транспортной системы", способной проникать сквозь слизь».
Капсула «RoboCap», размером с таблетку мультивитаминного комплекса, содержит лекарство в небольшом резервуаре на одном конце, а в основном корпусе и на поверхности оснащена модулями движения. Капсула покрыта желатином, который можно настроить так, чтобы он растворялся при определенном pH.
Когда покрытие растворяется, изменение рН запускает крошечный двигатель внутри капсулы RoboCap, который начинает вращаться. Это движение помогает капсуле проникнуть в слизь и вытеснить ее. Капсула также покрыта небольшими шипами, которые удаляют слизь подобно действию зубной щетки.
«RoboCap временно смещает первоначальный слизистый барьер, а затем усиливает абсорбцию за счет локального максимального рассеивания препарата», — говорит Траверсо. «Объединяя все эти элементы, мы максимально увеличиваем нашу способность обеспечивать оптимальную ситуацию для всасывания лекарства».
В тестах на животных исследователи использовали эту капсулу для доставки либо инсулина, либо ванкомицина — пептида-антибиотика, который используется для лечения широкого спектра инфекций, включая инфекции кожи, а также инфекции, поражающие ортопедические имплантаты. Исследователи обнаружили, что с капсулой они могут доставлять в 20-40 раз больше лекарства, чем с помощью аналогичного лекарства без «туннельного механизма».
Как только лекарство высвобождается из капсулы, сама капсула проходит через пищеварительный тракт самостоятельно. Исследователи не обнаружили признаков воспаления или раздражения в пищеварительном тракте после прохождения капсулы, а также заметили, что слой слизи восстанавливается в течение нескольких часов после того, как капсула вытеснила его.
Другой подход, который некоторые исследователи использовали для улучшения пероральной доставки лекарств, заключается в том, чтобы давать их вместе с дополнительными лекарствами, которые помогают им проникать через ткани кишечника.
Однако эти усилители часто работают только с определенными препаратами.
По словам Траверсо, поскольку новый подход команды Массачусетского технологического института основан исключительно на механическом разрушении слизистого барьера, его потенциально можно применить к более широкому набору лекарств.
«Некоторые химические усилители лучше работают с определенными молекулами лекарств», — говорит он. «Использование механических методов введения потенциально может позволить увеличить абсорбцию большего количества лекарств».
В то время как капсула, использованная в этом исследовании, выпустила свое полезное содержимое в тонкую кишку, форму доставки также можно использовать для воздействия на желудок или толстую кишку путем изменения pH, при котором растворяется желатиновое покрытие.
Исследователи также планируют изучить возможность доставки других белковых препаратов, таких как агонист рецептора GLP1, который иногда используется для лечения диабета 2 типа. Капсулы также могут быть использованы для местного применения лекарственных средств для лечения язвенного колита и других воспалительных состояний за счет максимизации локальной концентрации лекарств в тканях для лечения воспаления.
О возможностях повышения биодоступности и эффективности лечения, а также алгоритмах современной терапии таких многофакторных заболеваний, как, например, воспалительные заболевания кишечника и их осложнения, поговорим с учеными, которые занимаются прицельным исследованием данной темы.
Онлайн-конференция «Гастроэнтерология: редкие случаи —правильно принятые решения» состоится при участии главного внештатного специалиста ДЗМ, практикующего гастроэнтеролога и профессора научно-преподавательского отдела «НМИЦ колопроктологии» Князева Олега Владимировича. Документы по мероприятию подаются в координационный совет НМО
Регистрация открыта по ссылке: https://therapy.school/events/19102022/
Напоминаем, что для получения баллов НМО участникам конференции необходимо добавить в личный кабинет фото или скан документа об образовании. Данные хранятся во внутренней системе и остаются строго конфиденциальными.
Источники материала статьи: https://www.news-medical.net/news/20220928/New-capsule-tunnels-through-mucus-in-the-GI-tract-to-deliver-large-protein-drugs.aspx
