Επιδερμική Ινσουλίνη Χωρίς Βελόνες; Οι Επιστήμονες Δημιούργησαν Gel που Δρα Διαδερμικά σε Πειράματα σε Ζώα
Μια νέα εναλλακτική για τη χορήγηση ινσουλίνης, χωρίς τη χρήση βελόνας, έρχεται στο προσκήνιο, σύμφωνα με μια πρόσφατη μελέτη.
Για πολλούς ανθρώπους με διαβήτη, η διαχείριση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα απαιτεί καθημερινές ενέσεις ινσουλίνης. Ωστόσο, επιστήμονες έχουν εφεύρει μια νέα γέλη (gel) με βάση πολυμερές, η οποία μπορεί να χορηγήσει ινσουλίνη μέσω του δέρματος χωρίς βελόνες.
Η γέλη, η οποία περιγράφεται σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature τον Νοέμβριο, ομαλοποίησε τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα διαβητικών ποντικών και χοίρων εντός μίας έως δύο ωρών από την εφαρμογή της. Στη συνέχεια, το σάκχαρο στο αίμα των ζώων παρέμεινε σε ένα φυσιολογικό εύρος για περίπου 12 ώρες.
Η ταχύτητα και οι μακροχρόνιες επιδράσεις της γέλης είναι συγκρίσιμες με εκείνες των ενέσεων “βασικής” ινσουλίνης, οι οποίες παρέχουν μια σταθερή δόση που σταθεροποιεί το σάκχαρο στο αίμα μεταξύ των γευμάτων και κατά τη διάρκεια της νύχτας. Αυτές χρησιμοποιούνται συνήθως σε συνδυασμό με ταχείας δράσης ινσουλίνη, η οποία χρησιμοποιείται λίγο πριν, κατά τη διάρκεια ή μετά τα γεύματα για τον έλεγχο των μεγάλων αυξήσεων του σακχάρου στο αίμα που προκαλούνται από την τροφή.
Η γέλη είναι “μηχανιστικά κομψή”, δήλωσε ο Suchetan Pal, αναπληρωτής καθηγητής και επικεφαλής του Εργαστηρίου Βιοϋλικών στο Ινδικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας Bhilai, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα.
Ωστόσο, προς το παρόν, είναι ακόμα αυστηρά πειραματική. Μέχρι σήμερα, η γέλη έχει δοκιμαστεί μόνο σε ποντίκια και χοίρους και όχι σε ανθρώπους, δήλωσε ο Pal στο Live Science σε ένα email. Το ανθρώπινο δέρμα – το οποίο ποικίλλει στο πάχος, στην περιεκτικότητα σε λίπος και στο pH του – μπορεί να συμπεριφερθεί διαφορετικά από το δέρμα των ζώων.
Πώς η γέλη παρακάμπτει τις άμυνες του δέρματος
Η εξωτερική στιβάδα του ανθρώπινου δέρματος, η κεράτινη στιβάδα, έχει πάχος μόνο 10 έως 15 μικρόμετρα, λεπτότερη από μια ανθρώπινη τρίχα. Αλλά τα νεκρά κύτταρα και τα λίπη που αποτελούν τη στιβάδα σχηματίζουν μια ασπίδα που είναι δύσκολο να διαπεραστεί. Ενώ ορισμένα μικρά μόρια μπορούν να διασχίσουν αυτό το φράγμα, μεγαλύτερες πρωτεΐνες, όπως η ινσουλίνη, συνήθως δεν μπορούν.
Η ομάδα πίσω από τη μελέτη ξεπέρασε αυτή την πρόκληση μηχανεύοντας ένα πολυμερές που ανταποκρίνεται στο pH, το οποίο ονομάζουν OP.
Σε pH περίπου 5, η επιφάνεια του δέρματος είναι όξινη, ενώ τα βαθύτερα στρώματα του δέρματος είναι πιο κοντά σε ένα ουδέτερο pH 7. Στην επιφάνεια του δέρματος, το πολυμερές OP φορτίζεται θετικά. Αυτό το θετικό φορτίο το βοηθά να κολλήσει στα λιπαρά οξέα μέσα στο δέρμα, όπως ακριβώς οι αντίθετοι πόλοι ενός μαγνήτη έλκονται μεταξύ τους.
Καθώς το pH αυξάνεται σταδιακά στα βαθύτερα στρώματα, το πολυμερές OP αλλάζει σε μια ουδέτερη κατάσταση που του επιτρέπει να διαχέεται μέσω των λιπών στο δέρμα. Η ινσουλίνη, η οποία συνδέεται χημικά με το πολυμερές, μεταφέρεται έτσι μέσω των στρωμάτων του δέρματος που κανονικά δεν θα μπορούσε να διεισδύσει μόνη της.
Εργαστηριακές δοκιμές με δέρμα ποντικού και χοίρου επιβεβαίωσαν ότι το OP διεισδύει σε όλα τα στρώματα του δέρματος, ενώ η ινσουλίνη από μόνη της παραμένει κολλημένη στην επιφάνεια. Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξέτασαν εάν η εφαρμογή της γέλης OP-ινσουλίνης στο δέρμα των ζώων θα μπορούσε να μειώσει το σάκχαρο στο αίμα τους.
Σε ένα μοντέλο διαβήτη ποντικών, η μία εφαρμογή της γέλης μείωσε τη γλυκόζη στο αίμα τους σε ένα φυσιολογικό εύρος σε περίπου μία ώρα και τη διατήρησε εντός αυτού του εύρους για περίπου 12 ώρες. Ωστόσο, ο Pal σημείωσε ότι αυτή η επίδραση απαιτούσε μια πολύ υψηλή δόση OP-ινσουλίνης 116 μονάδων ανά κιλό σωματικού βάρους (U/kg) – πολύ πέρα από μια τυπική ανθρώπινη δόση ινσουλίνης. Αυτό θα μπορούσε να εγείρει την ανησυχία ότι η χορήγηση ινσουλίνης μέσω του δέρματος μπορεί να μην είναι αρκετά αποτελεσματική.
Αλλά αξιοσημείωτα, οι ερευνητές μπόρεσαν να χρησιμοποιήσουν μια χαμηλότερη δόση σε διαβητικούς μινιατούρες χοίρους, των οποίων το δέρμα μοιάζει πολύ με αυτό των ανθρώπων. Χρησιμοποιώντας μια εφάπαξ δόση περίπου 7,25 U/kg, η γέλη αποκατέστησε τη γλυκόζη στο αίμα των χοίρων σε φυσιολογικά επίπεδα. Και η επανειλημμένη χρήση της γέλης δεν προκάλεσε ερεθισμό ή φλεγμονή του δέρματος, διαπίστωσε η ομάδα.
Απαιτείται περισσότερη έρευνα
Εάν αυτά τα αποτελέσματα σε ζώα μεταφραστούν σε ανθρώπους, η γέλη ινσουλίνης χωρίς βελόνες θα μπορούσε ενδεχομένως να βοηθήσει ασθενείς με φόβο ή αποστροφή για τις βελόνες, βοηθώντας έτσι στη βελτίωση της συμμόρφωσής τους στη θεραπεία και στην άμβλυνση του βάρους της διαχείρισης του διαβήτη.
Η 12ωρη επίδραση υποδηλώνει ότι η γέλη θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως ινσουλίνη μακράς δράσης για την παροχή “βασικού” ελέγχου του σακχάρου στο αίμα, αν και οι ασθενείς θα εξακολουθούν να χρειάζονται δόσεις ταχείας δράσης στα γεύματα. Επειδή η απορρόφηση της γέλης στην κυκλοφορία του αίματος είναι πιο αργή και σταθερή από εκείνη μιας ένεσης, δεν μπορεί να αντιστρέψει γρήγορα το υψηλό σάκχαρο στο αίμα σε μια κατάσταση έκτακτης ανάγκης, σημείωσε ο Pal.
Οι συγγραφείς ελπίζουν ότι αυτή η πολυμερής προσέγγιση θα μπορούσε να επεκταθεί πέρα από τη χορήγηση ινσουλίνης, καθώς εργάζονται για να προσαρμόσουν το OP ώστε να μεταφέρει αγωνιστές GLP-1, όπως η σεμαγλουτίδη (Ozempic), και άλλες θεραπευτικές πρωτεΐνες. Ωστόσο, οι ειδικοί προειδοποίησαν ότι παραμένουν εμπόδια πριν η γέλη μπορέσει να εγκριθεί για χρήση σε ανθρώπους.
“Το πολυμερές δεν έχει δείξει παρενέργειες σε ποντίκια ή χοίρους”, δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Youqing Shen, καθηγητής στη Σχολή Χημικής και Βιολογικής Μηχανικής του Πανεπιστημίου Zhejiang στην Κίνα, στο Live Science σε ένα email. “Αλλά οι άνθρωποι χρησιμοποιούν ινσουλίνη για δεκαετίες, οπότε πρέπει να διερευνήσουμε τη μακροχρόνια τοξικότητα.”
Ο Shen είπε επίσης ότι η δόση ινσουλίνης που χορηγείται μέσω της γέλης πρέπει να ελέγχεται προσεκτικά, καθώς η υπερβολική ποσότητα μπορεί να οδηγήσει σε επικίνδυνα χαμηλό σάκχαρο στο αίμα. Συνοπτικά, οι προγραμματιστές θα χρειαστούν εκτεταμένες προκλινικές μελέτες ασφάλειας, μια αίτηση Investigational New Drug (IND) στον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) και ανθρώπινες κλινικές δοκιμές πριν μια θεραπεία ινσουλίνης με βάση το δέρμα μπορέσει να φτάσει στους ασθενείς.
Ενώ τα πειράματα σε χοίρους προσέφεραν ένα καλύτερο μοντέλο ανθρώπινου δέρματος από ό,τι τα ποντίκια, ο Pal προειδοποίησε επίσης ότι η χαμηλότερη δόση ινσουλίνης είχε χαμηλότερη αποτελεσματικότητα. Αυτό υπογραμμίζει την ποσότητα ανάπτυξης που εξακολουθεί να απαιτείται για την επίτευξη αποτελεσματικής χορήγησης ινσουλίνης σε ασφαλείς και κλινικά σχετικές ανθρώπινες δόσεις. Η μακροπρόθεσμη ασφάλεια της επανειλημμένης χρήσης της γέλης είναι επίσης άγνωστη.
Κοιτάζοντας μπροστά, η ομάδα θα χρειαστεί να καταλάβει τη βέλτιστη σύνθεση και δοσολογία για τη γέλη. να επινοήσει έναν τρόπο για να κλιμακώσει την κατασκευή της. και να διεξαγάγει κλινικές δοκιμές, είπε ο Pal. Παρ’ όλα αυτά, βρίσκει την ιδέα συναρπαστική και πιστεύει ότι θα μπορούσε να δημιουργήσει μια λεωφόρο για τη φροντίδα του διαβήτη χωρίς βελόνες.
Αποποίηση ευθυνών: Αυτό το άρθρο προορίζεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς και δεν προορίζεται να προσφέρει ιατρικές συμβουλές.