Wunder-Kapsel könnte eines Tages Insulininjektion für Diabetiker ersetzen
Ein billigerer und effizienterer Weg zur Verabreichung von Proteinmedikamenten
Wissenschaftler in Melbourne haben eine neue Art von oraler Kapsel entwickelt, die eine schmerzfreie Verabreichung von Insulin und anderen Proteinmedikamenten ermöglichen könnte.
Die vom RMIT-Team entworfene orale Kapsel sowie das mit Insulin gefüllte fetthaltige Nanomaterial, das sich in der Kapsel befindet.
RMIT University, CC BY-SA
Professor Charlotte Conn, eine biophysikalische Chemikerin von der RMIT University, sagte, die orale Verabreichung von Proteinmedikamenten habe sich als schwierig erwiesen, da die Medikamente im Magen sehr schnell abgebaut würden - bis jetzt.
"Tausende von Diabetikern in Australien müssen sich mehrmals täglich Insulin spritzen, was für die Patienten unangenehm sein kann und hohe Kosten verursacht", so Conn von der School of Science der RMIT.
Sie sagte, dass die neue Technologie auch für die orale Verabreichung anderer Proteinmedikamente eingesetzt werden könnte - einschließlich eines neuartigen oralen Antibiotikums, das vom RMIT-Team entwickelt wurde und Resistenzen bei gefährlichen Superbugs vermeiden kann.
"Andere Proteinmedikamente wie monoklonale Antikörper wurden zur Behandlung von Entzündungen, Krebs und anderen Krankheiten entwickelt, deren Marktwert bis 2030 auf etwa 400 Milliarden Dollar geschätzt wird", so Conn.
Für die Technologie des RMIT wurde ein internationales Patent angemeldet.
Starke präklinische Ergebnisse stimmen optimistisch für eine neue Art der Insulinverabreichung
Das Team hat die neue orale Kapsel in einer präklinischen Studie mit Insulin getestet, und die Ergebnisse wurden in der internationalen Zeitschrift Biomaterials Advances veröffentlicht.
Die Ergebnisse wurden in der internationalen Fachzeitschrift Biomaterial Advances veröffentlicht. "Wir halten die Ergebnisse für sehr aufregend und führen eine Reihe von präklinischen Tests durch, damit wir so bald wie möglich zu klinischen Versuchen übergehen können", so Conn.
In der Forschungsarbeit wurde die Leistung der oralen Kapseln sowohl mit schnell als auch mit langsam wirkendem Insulin bewertet.
"Bei der Kontrolle des Blutzuckerspiegels ist eine sehr schnelle Reaktion erforderlich, wenn man eine Mahlzeit zu sich nimmt. Das ist das so genannte schnell wirkende Insulin", so Conn.
Ein langsam wirkendes Insulin wirkt über einen viel längeren Zeitraum - bis zu einem Tag oder so - um den Insulinspiegel im Körper konstant zu halten. Die meisten Diabetiker nehmen eine Kombination aus beiden Insulinarten ein.
"Wir hatten ausgezeichnete Absorptionsergebnisse für die langsam wirkende Form - etwa 50 % besser als eine Injektion für die gleiche Menge Insulin", sagte Conn.
Die Kapsel erzielte gute Absorptionsergebnisse für schnell wirkendes Insulin, aber die deutliche Verzögerung des Insulineintrittes im Vergleich zur Injektionsverabreichung würde sie wahrscheinlich weniger praktisch machen.
"Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung dieser oralen Kapseln für langsam wirkendes Insulin vielversprechend ist und dass Diabetiker sie eines Tages zusätzlich zu den schnell wirkenden Insulininjektionen einnehmen könnten", so Conn.
"Die oralen Kapseln könnten so gestaltet werden, dass sie eine Dosierung über bestimmte Zeiträume ermöglichen, ähnlich wie bei einer Injektion. Wir müssen dies weiter erforschen, eine entsprechende Methode entwickeln und im Rahmen künftiger Versuche am Menschen strengen Tests unterziehen.
Wie funktioniert die Arzneimittelkapsel des Teams?
Dr. Jamie Strachan, der Erstautor der Studie, erklärt, dass die Kapsel das Medikament im Inneren schützt, so dass es sicher durch den Magen in den Dünndarm gelangt.
"Die Kapsel hat eine spezielle Beschichtung, die so konzipiert ist, dass sie im niedrigen pH-Wert des Magens nicht zerfällt, bevor der höhere pH-Wert im Dünndarm die Auflösung der Kapsel auslöst", so Strachan von der School of Science des RMIT.
"Wir verpacken das Insulin in ein fetthaltiges Nanomaterial innerhalb der Kapsel, das dem Insulin hilft, sich zu tarnen, damit es die Darmwände passieren kann.
"Das ist ähnlich wie bei den Impfstoffen von Pfizer und Moderna COVID, bei denen die mRNA ebenfalls in Fetten verpackt ist, was dazu beiträgt, dass die Medikamente während der Verabreichung im Körper aktiv und sicher bleiben."
Diese Impfstoffe enthalten mRNA, die der DNA ähnelt, um die Anweisungen für die Herstellung eines viralen Proteins sicher in den Körper zu transportieren und unser Immunsystem zu aktivieren.
Eine billigere und effizientere Art, Proteinmedikamente zu verabreichen
Dr. Céline Valéry, Pharmazeutin am RMIT und Mitautorin der Studie, erklärte, dass sie in den oralen Kapseln und in der Injektion die gleiche Menge Insulin verwendet haben.
"Bei vielen präklinischen Versuchen enthalten die oralen Formulierungen zwangsläufig viel höhere Insulinmengen, um die gleiche Reaktion wie bei der Injektion zu erzielen. Dies ist keine sehr kosteneffiziente Art der Verabreichung von Proteinmedikamenten, die in der Regel teuer sind", sagte Valéry von der School of Health and Biomedical Sciences des RMIT.
"Das ist ein guter Ausgangspunkt, aber wir müssen weitere Versuche durchführen, um eine alternative, schmerzfreie Methode für die Verabreichung von Insulin und anderen Proteinmedikamenten zu entwickeln."
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