Một nhóm nghiên cứu đã phát triển một viên thuốc có thể dùng để cung cấp liều insulin uống, có khả năng thay thế các mũi tiêm mà những người mắc bệnh đái tháo đường type 2 phải dùng mỗi ngày.
Viên nang chứa một cây kim nhỏ làm bằng insulin nén, được tiêm sau khi viên nang đến dạ dày. Trong các thử nghiệm trên động vật, các nhà nghiên cứu cho thấy rằng họ có thể cung cấp đủ insulin để hạ đường huyết xuống mức tương đương với lượng được sản xuất bằng cách tiêm qua da. Họ cũng chứng minh rằng thiết bị có thể được điều chỉnh để cung cấp các loại thuốc protein khác.
“Chúng tôi thực sự hy vọng rằng loại viên nang mới này một ngày nào đó có thể giúp đỡ các bệnh nhân tiểu đường và có lẽ bất cứ ai cần điều trị mà chỉ có thể thông qua tiêm hoặc truyền”, Giáo sư Robert Langer, Viện David H. Koch (trực thuộc Viện Nghiên cứu Ung thư Tích hợp của MIT) là một trong những tác giả cao cấp của nghiên cứu cho biết.
Định hướng tạo ra insulin đường uống
Vài năm trước, nhóm nghiên cứu đã phát triển một viên thuốc được bọc bằng nhiều kim nhỏ có thể được sử dụng để tiêm thuốc vào niêm mạc dạ dày hoặc ruột non. Đối với viên nang mới, các nhà nghiên cứu đã thay đổi thiết kế chỉ có một kim, cho phép tránh tiêm thuốc vào bên trong dạ dày, nơi chúng sẽ bị phá vỡ bởi axit dạ dày trước khi có bất kỳ tác dụng nào.
Đầu kim được làm từ gần 100% insulin được làm khô, đông khô được sử dụng để tạo thành các viên thuốc. Trục của kim – phần không đi vào thành dạ dày, được làm từ một vật liệu phân hủy sinh học khác. Trong viên nang, kim gắn vào một lò xo nén được giữ cố định bằng một đĩa làm bằng đường. Khi nuốt viên nang, nước trong dạ dày sẽ hòa tan đĩa đường, giải phóng lò xo và bơm kim vào thành dạ dày.
Thành dạ dày không có thụ thể đau, vì vậy các nhà nghiên cứu tin rằng bệnh nhân sẽ không cảm thấy bị tiêm. Để đảm bảo thuốc được tiêm vào thành dạ dày, các nhà nghiên cứu đã thiết kế hệ thống sao cho dù viên nang rơi vào dạ dày bằng những cách nào, nó cũng có thể tự định hướng để kim tiếp xúc với niêm mạc dạ dày.
Các nhà nghiên cứu đã lấy cảm hứng từ tính năng tự định hướng từ con rùa báo. Loài rùa này, được tìm thấy ở châu Phi, có vỏ với mái vòm cao, dốc, cho phép nó tự điều chỉnh nếu nó cuộn lên lưng. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng mô hình máy tính để đưa ra một biến thể của hình dạng này cho viên nang của họ, cho phép nó tự định hướng lại ngay cả trong môi trường ‘năng động’ của dạ dày.
Sau khi đầu kim được tiêm vào thành dạ dày, insulin sẽ hòa tan với tốc độ có thể được kiểm soát. Trong nghiên cứu này, phải mất khoảng một giờ để tất cả insulin được giải phóng hoàn toàn vào máu.
Thuận tiện hơn cho bệnh nhân
Trong thử nghiệm ở lợn, các nhà nghiên cứu có thể cung cấp thành công tới 300 microgam insulin. Gần đây, họ đã có thể tăng liều tới 5 miligam, tương đương với lượng bệnh nhân mắc bệnh đái tháo đường type 2 cần tiêm.
Sau khi viên nang giải phóng chất bên trong, nó có thể đi qua hệ thống tiêu hóa một cách vô hại. Các nhà nghiên cứu không tìm thấy các tác dụng phụ từ viên nang, được làm từ thành phần polymer và thép không gỉ phân hủy sinh học.
Nhóm MIT hiện đang tiếp tục hợp tác với các bên để phát triển hơn nữa công nghệ và tối ưu hóa quy trình sản xuất các viên nang. Họ tin rằng phương pháp này có thể hữu ích cho bất kỳ loại thuốc protein nào thường phải tiêm, như thuốc ức chế miễn dịch được sử dụng để điều trị viêm khớp dạng thấp hoặc bệnh viêm ruột. Nó cũng có thể hoạt động đối với các axit nucleic như DNA và RNA.
“Động lực của chúng tôi là giúp bệnh nhân dùng thuốc dễ dàng hơn, đặc biệt là các loại thuốc cần tiêm. Đầu tiên là insulin và còn có nhiều loại thuốc khác nữa,” Giáo sư Traverso, Bệnh viện Brigham and Women, Trường Y Harvard phát biểu.
Theo sciencedaily
Ngọc Diệp biên dịch