Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Bir yaban mersini büyüklüğünde olan kapsül, mideye ulaştıktan sonra enjekte edilen sıkıştırılmış insülinden yapılmış küçük bir iğne içeriyor. Araştırmacılar; hayvanlar üzerinde yapılan testlerde bu yolla kan şekerini düşürmek için cilt yoluyla enjeksiyonlarla verilen insülinle karşılaştırılabilecek kadar yeterli insülin sağlayabileceklerini ve cihazın diğer protein ilaçlarını vermek için uyarlanabileceğini de gösterdiler.

MIT araştırmacılarından Robert Langer; “Bu yeni kapsül türünün bir gün diyabetik hastalara ve belki de sadece enjeksiyon veya infüzyonla verilebilecek tedavilere ihtiyaç duyan herkese yardımcı olabileceğini umuyoruz” dedi. 

Makalenin ilk yazarı MIT yüksek lisans öğrencisi Alex Abramson. Harvard Tıp Fakültesi, Brigham ve Kadın Hastanesi’nden Yrd. Doç. Dr. Giovanni Traverso da; çalışmanın diğer bir yazarı. Araştırma ekibi, ayrıca ilaç firması Novo Nordisk'ten bilim insanlarını da içermektedir.

Kendinden oryantasyon/Kendi kendine yönlendirme

Birkaç yıl önce Traverso, Langer ve meslektaşları; mide ya da ince bağırsağın iç kısmına ilaç enjekte etmek için kullanılabilecek birçok küçük iğne ile kaplanmış bir hap geliştirdi. Yeni kapsül için araştırmacılar; tasarımları sadece bir iğneye sahip olacak şekilde değiştirdiler ve bu da herhangi bir etkiye sahip olmadan önce midenin içine ilaç enjekte etmekten kaçınmalarını sağladı.

İğnenin ucu; tabletleri oluşturmak için kullanılan yüzde 100 oranında sıkıştırılmış, dondurularak kurutulmuş insülinden, iğnenin mide duvarına girmeyen şaftı biyolojik olarak parçalanabilir başka bir malzemeden yapılmıştır.

Kapsülün içindeki iğne, şekerden yapılmış bir disk tarafından yerinde tutulan sıkıştırılmış bir yaya tutturulur. Kapsül yutulduğunda, midedeki su şeker diskini çözer; yayı serbest bırakır ve iğneyi midenin duvarına enjekte eder.

Mide duvarında acı reseptörü olmadığından; hastaların enjeksiyonu hissedemeyeceği düşünülüyor. İlacın mide duvarına enjekte edilmesini sağlamak için araştırmacılar, sistemlerini kapsülün mideye nasıl indiğine bakılmaksızın; kendisini yönlendirerek iğnenin midenin iç kısmına temas etmesini sağlayacak şekilde tasarladı. Traverso, “Bunu alır almaz, sistemin kendi kendini düzeltmesini (self right) ve böylece doku ile temas etmesini sağlayabilmek istiyorsunuz” diyor.

Araştırmacılar, kendi kendine yönlendirme özelliği için “leopar kaplumbağa” olarak bilinen bir kaplumbağadan ilham aldılar. Afrika'da bulunan bu kaplumbağa yüksek, dik bir kubbeli bir kabuğa sahip ve bu kabuktan dolayı sırtüstü yuvarlandığında kendini düzeltebiliyor. Midenin dinamik ortamında bile kendisini yeniden yönlendirmesine izin veren kapsüllerin bu şeklinin türevlerini bulmak için araştırmacılar bilgisayar modellemesi kullandılar.

İğnenin ucu mide duvarına enjekte edildiğinde; insülin, kapsül hazırlanırken araştırmacılar tarafından kontrol edilebilecek bir oranda çözünüyor. Bu çalışmada, tüm insülinin kan dolaşımına tamamen salınması yaklaşık bir saat sürüyor.

Hastalar için daha kolay

Araştırmacılar, domuzlarda yapılan testlerde başarılı bir şekilde 300 µg insülinin verilebildiğini gösterdi. Daha yakın zamanlarda dozu 5 mg’a çıkarmayı başardılar; bu da Tip 1 diyabetli bir hastanın enjekte etmesi gereken miktarla karşılaştırılabilir.

Kapsül içeriğini serbest bıraktıktan sonra, sindirim sisteminden zararsız bir şekilde geçebilir. Araştırmacılar, biyobozunur polimer ve paslanmaz çelik bileşenlerden yapılmış olan kapsülde olumsuz bir etki bulamadılar. İspanya'daki Santiago de Compostela Üniversitesi’ndeki biyofarmasötik ve eczacılık teknolojisi profesörü Maria José Alonso; yeni kapsülü birçok hastaya fayda sağlayabilecek “radikal biçimde yeni teknoloji” olarak nitelendiriyor.

Araştırmaya dâhil olmayan Alonso; “İnsülin emilimindeki artımlı/artan/kademeli gelişmelerden bahsetmiyoruz, bu alandaki çoğu araştırmacının yaptığı şeydi. Bu şimdiye kadar oral peptid teslimi için açıklanan en gerçekçi ve en etkileyici buluş teknolojisi” diyor.

MIT ekibi, teknolojiyi daha da geliştirmek ve kapsüller için üretim işlemini optimize etmek için Novo Nordisk ile çalışmaya devam ediyor. Bu tür ilaç dağıtımının; romatoid artrit veya iltihaplı bağırsak hastalığını tedavi etmek için kullanılan immünosupresanlar gibi normalde enjekte edilmesi gereken herhangi bir protein ilacı için faydalı olabileceğine inanıyorlar. Aynı zamanda, DNA ve RNA gibi nükleik asitler için de kullanılabilir.

Traverso şu sözleriyle konuşmasını sonlandırıyor; “Motivasyonumuz; hastaların ilaç almasını, özellikle de enjeksiyon gerektiren ilaçları almasını kolaylaştırmak” diyor.

Kaynak: Sciencedaily

Damla YILMAZ