Diabetes: kan een pil insuline-injecties vervangen?
Onderzoekers hebben een nieuwe pil ontwikkeld die insuline rechtstreeks in de maagwand kan afgeven. Gaan injecties binnenkort tot het verleden behoren?
Wanneer diabetes type 2 zich in een vergevorderd stadium bevindt, kan de alvleesklier niet voldoende insuline produceren. Op dit punt bevelen artsen gewoonlijk dagelijkse insuline-injecties aan om de bloedsuikerspiegel onder controle te houden.
Onderzoek heeft echter een fobie voor naalden genoemd als een van de belangrijkste belemmeringen voor mensen met diabetes type 2 om insuline te gebruiken.
Door de insulinetoediening radicaal te veranderen, hopen Robert Langer, een professor aan het Koch Institute for Integrative Cancer Research, Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, en zijn collega's de insulinebehandeling smakelijker te maken.
Het onderzoek staat in het tijdschrift Wetenschap.
Micronaalden gebruiken om het medicijn af te leveren
Het team bedacht een innovatief nieuw ontwerp voor een pil die bestaat uit een biologisch afbreekbare capsule met daarin een insuline-micronaald. Wanneer een persoon de pil inslikt, wordt insuline rechtstreeks in de maagwand geïnjecteerd.
Omdat het maagslijmvlies geen pijnreceptoren heeft, denken de onderzoekers dat deze manier van toedienen van het medicijn pijnvrij zal zijn.
"We hebben goede hoop dat dit nieuwe type capsule ooit diabetespatiënten zou kunnen helpen en misschien wel iedereen die therapieën nodig heeft die nu alleen via injectie of infusie kunnen worden gegeven", legt Langer uit.
Micronaalden zijn naalden van millimetergrootte die wetenschappers oorspronkelijk hebben ontwikkeld om de huid binnen te dringen zonder pijn te veroorzaken.
De micronaald in deze studie had twee componenten: een tip met gecomprimeerde insuline, die de maagwand binnendringt, en een biologisch afbreekbare schacht die de tip op zijn plaats houdt.
In de capsule wordt de naald bevestigd aan een samengedrukte veer en een schijf die het team met suiker heeft gemaakt. De suikerschijf lost op als de capsule in de maag komt. Door dit te doen, laat het de veer los, waardoor de micronaald in de maagwand kan injecteren.
Dit mechanisme klinkt bedrieglijk eenvoudig, maar wat zorgt ervoor dat de micronaald niet in de verkeerde richting schiet en de maagwand mist?
"Zodra je het inneemt, wil je dat het systeem zichzelf herstelt, zodat je zeker kunt zijn van contact met het weefsel", zegt Giovanni Traverso, een assistent-professor aan het Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA.
Geïnspireerd door schildpadschelpen
De oplossing kwam van een onwaarschijnlijke plek. Inheems in Oost- en Zuidelijk Afrika, is de luipaardschildpad, die een hoge koepelvormige schaal heeft, een expert in zelfoprichtend.
Geïnspireerd door de vorm van de schildpad, gebruikten de onderzoekers computermodellering om de capsule te ontwerpen. Ongeacht hoe de capsule in de maag terechtkomt, het zelfoprichtend vermogen zorgt ervoor dat de naald contact maakt met de maagwand.
"Wat belangrijk is, is dat de naald in contact komt met het weefsel wanneer het wordt geïnjecteerd", legt Alex Abramson uit, een afgestudeerde student aan het MIT en eerste auteur van het onderzoek. "Ook als een persoon zou bewegen of de maag zou grommen, zou het apparaat niet bewegen van zijn voorkeursoriëntatie."
Na zijn injectie in de maagwand lost de tip van de micronaald op en komt insuline in de bloedbaan. In de huidige studie duurde dit ongeveer een uur, maar de onderzoekers kunnen de snelheid tot op zekere hoogte beheersen door de manier waarop ze de micronaald voorbereiden.
Tot nu toe hebben de onderzoekers aangetoond dat ze met dit systeem doses tot 5 milligram kunnen afgeven.
De capsule zelf passeert het spijsverteringsstelsel zonder bijwerkingen te veroorzaken.
Er wordt verder gewerkt aan het capsulesysteem. Het team heeft goede hoop dat dit nieuwe ontwerp het einde zou kunnen betekenen van een groot aantal medicijnen die momenteel alleen via injectie kunnen worden toegediend.
“Onze drijfveer is om het voor patiënten gemakkelijker te maken om medicatie in te nemen, met name medicijnen waarbij een injectie nodig is. De klassieke is insuline, maar er zijn er nog veel meer. "
Giovanni Traverso
