"Умная" таблетка сама выдаёт нужную дозу инсулина

Миллионы людей по всему миру страдают диабетом первого типа. Его ещё называют инсулинзависимым или детским. Это заболевание из-за недостаточной выработки организмом инсулина требует ежедневного введения этого вещества. Инсулин необходим для регуляции уровня глюкозы в крови и предотвращения серьёзных осложнений диабета.

Инъекции – процесс неприятный, и порой пациенты с диабетом склонны пропускать самостоятельное введение препарата или откладывать этот момент до последнего. Препарат для перорального приёма инсулина (то есть в виде таблетки или капсулы для проглатывания) облегчил бы жизнь многим людям и их родственникам.

Основной проблемой, препятствующей созданию "инсулиновой таблетки", является хрупкость молекулы инсулина. Она расщепляется в желудке, не успев выполнить свою миссию. Исследователи уже не один год пытаются создать достаточно крепкую оболочку, которая позволила бы инсулину "выжить" в пищеварительном тракте достаточно долго, чтобы успеть попасть в кровоток.

Наконец именно такую многообещающую разработку представили учёные из Нью-Йоркского университета в Абу-Даби. Своему детищу они дали сложное название "гастроустойчивые наночастицы на имин-связанном ковалентном органическом каркасе" (gastro-resistant imine-linked-covalent organic framework nanoparticles), или nCOFs.

Это капсулы, в которых инсулин "спрятан" между нанослоями материала, устойчивого к агрессивной среде желудка. Эти наноструктуры проходят через кишечный барьер. В итоге спрятанный в этих "вафлях" инсулин попадает в кровоток.

Далее начинается самое интересное. Наночастицы измеряют уровень инсулина в крови и пропускают наружу только необходимое в данный момент количество целебного вещества.

Учёные разработали для этого хитрый механизм. Дело в том, маленькие молекулы глюкозы способны просочиться сквозь поры в поверхности nCOF внутрь. Если уровень сахара в крови высокий (а значит, инсулина в крови недостаточно), то молекулы глюкозы начинают заполнять собой пространство между нанослоёв, вытесняя из него инсулин в кровоток.

Точно таким же образом, если уровень сахара в крови нормализуется, его концентрация внутри nCOF снижается, и инсулин перестаёт выделятся в кровь.

Эта технология позволяет быстро нормализовать уровень сахара в крови пациента и при этом не превысить дозировку инсулина: лекарство само "выберет" необходимую концентрацию препарата.

Проведя испытания лекарства с участием лабораторных мышей, исследователи выяснили, что новая технология позволяет нормализовать уровень глюкозы в крови в течение двух часов после проглатывания наночастиц.

В отличие от других подобных разработок, nCOFs реагируют непосредственно на состояние гипергликемии (высокий уровень сахара в крови).

Также преимуществом этого средства является высокое содержание инсулина всего в одной капсуле. При этом активное вещество не выделяется из неё, если в этом нет необходимости.

Безусловно, пока рано заявлять о триумфе: исследователи должны доказать эффективность нового средства в испытаниях на людях. Тем не менее, как понятно из описания, это действительно впечатляющая разработка.

Исследование было опубликовано в открытом доступе в издании Chemical Science.

Ранее мы писали об исследовании, в ходе которого мышей вылечили от диабета всего за две недели, а также о разработке крохотных "живых фабрик", способных производить инсулин прямо в теле пациента.

Больше новостей из мира науки и технологий вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".