Одна из причин, по которой сложно доставлять крупные белковые препараты перорально, заключается в том, что эти препараты не могут пройти через слизистый барьер, выстилающий пищеварительный тракт. Это означает, что инсулин и большинство других биологических препаратов, состоящих из белков или нуклеиновых кислот — необходимо вводить парентерально.
Новая лекарственная капсула, разработанная в Массачусетском технологическом институте, однажды сможет заменить эти инъекции. Капсула имеет роботизированную крышку, которая вращается и проходит через слизистый барьер, когда достигает тонкой кишки, позволяя лекарствам, переносимым капсулой, проникать в клетки, выстилающие кишечник.
В исследовании, опубликованном в Science Robotics , исследователи продемонстрировали, что они могут использовать этот подход для доставки инсулина, а также ванкомицина, пептида-антибиотика, который в настоящее время необходимо вводить инъекционно.
Капсула «RoboCap», размером примерно с мультивитаминный комплекс, содержит лекарство в небольшом резервуаре на одном конце и обладает туннельными свойствами в основной части и на поверхности. Капсула покрыта желатином, который можно настроить так, чтобы он растворялся при определенном pH. Когда покрытие растворяется, изменение рН запускает крошечный двигатель внутри капсулы RoboCap, который начинает вращаться. Это движение помогает капсуле проникнуть в слизь и вытеснить ее. Вращательное движение также разрушает контейнер, содержащий лекарство, которое постепенно высвобождается в пищеварительном тракте.
В тестах на животных исследователи использовали эту капсулу для доставки либо инсулина, либо ванкомицина, большого пептидного антибиотика, который используется для лечения широкого спектра инфекций, включая инфекции кожи, а также инфекции, поражающие ортопедические имплантаты. Исследователи обнаружили, что с капсулой они могут доставлять в 20-40 раз больше препарата, чем с помощью аналогичной капсулы без туннельного механизма.
Как только лекарство высвобождается из капсулы, сама капсула проходит через пищеварительный тракт самостоятельно. Исследователи не обнаружили признаков воспаления или раздражения в пищеварительном тракте после прохождения капсулы, а также заметили, что слой слизи восстанавливается в течение нескольких часов после того, как капсула вытеснила его.
https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abp9066