Nový spôsob podávania liekov inšpirovaný prísavkami chobotnice umožňuje ich aplikáciu bez použitia injekčnej striekačky.
Prísavka menšia ako minca sa umiestni podtlakom na sliznicu ústnej dutinu, cez ktorú sa liek dostane do krvi. V rámci globálnej výzvy Centra pre diabetes v Berne sa prototyp prísavky OctoPatch® dostal medzi top 20 inovatívnych pomôcok pre pacientov s cukrovkou. Zdroj: ETH Zürich
Výskumníci zo Švajčiarskeho federálneho technologického inštitútu v Zürichu (Eidgenössische Technische Hochschule, ETH Zürich) vyvinuli prísavku, ktorá sa dá použiť na aplikovanie liekov cez sliznicu ústnej dutiny. Tento nový prístup by mohol ušetriť miliónom pacientov strach, úzkosť a bolesť spojenú s injekčným podávaním liekov.
Mnohé lieky na cukrovku, obezitu alebo rakovinu prostaty pozostávajú z pomerne veľkých molekúl, ako sú peptidy. Pacienti ich zvyčajne nemôžu prehltnúť vo forme tabliet, pretože účinné látky sa v tráviacom trakte rozkladajú alebo zostávajú príliš veľké na to, aby sa dostali do krvného obehu. Liečivo musí byť preto pacientom podávané injekčnou formou.
Nová bezbolestná metóda
Skupina vedcov z ETH teraz vyvinula šikovnú prísavku ktorá umožňuje, aby sa aj veľké molekuly, ako sú peptidy, dostali do krvného obehu cez sliznicu v ústnej dutine. Patentovaná technológia s názvom OctoPatch je inšpirovaná prísavkami chobotnice. Vytvorením podtlaku sa prichytí na sliznicu a liečivo sa spolu s látkou zabezpečujúcou lepšie vstrebávanie dostane do krvi pacienta. Jednoducho a bezbolestne.
„Ide o celkom nový spôsob podávania liekov, ktorý by mohol miliónom ľudí ušetriť bolesť alebo strach spojený s injekciami,” hovorí farmaceutka Nevena Paunović, ktorá sa podieľala na vývoji tejto pomôcky a zároveň je aj členkou startupu Transire Bio, ktorý ju plánuje uviesť na trh.
Aplikácia prísavky
Pacienti si prísavku pritlačia dvoma prstami na vnútornú stranu líca. Vzniknutý podtlak sliznicu roztiahne a urobí ju priepustnejšou pre zloženie účinnej látky, ktorá sa nachádza v kupolovitej dutine prísavky. Aby sa liek dostal do krvi, pridali vedci prírodnú látku, ktorá uvoľňuje bunkové membrány, vďaka čomu prenikne účinná látka do hlbších vrstiev tkaniva. Pacienti si prísavku na niekoľko minút ponechajú v ústach, počas tejto doby môže účinná látka rozpustená v slinách prejsť priepustnou sliznicou priamo do krvi.
V porovnaní s niekoľkými peptidmi dostupnými na trhu, ktoré sa užívajú perorálne, možno prísavku výskumníkov z ETH použiť na podávanie širokej škály rôznych liekov bez toho, aby boli potrebné veľké technologické úpravy.
Ide o pomôcku, ktorá by mohla výrazne uľahčiť život ľuďom s cukrovkou 2. typu. V rámci globálnej výzvy Centra pre diabetes v Berne (Diabetes Center Berne, DCB), súkromnej, nezávislej švajčiarskej nadácie zameranej na vývoj produktov, ktoré môžu uľahčiť život s cukrovkou, sa OctoPatch® dostal medzi top 20 inovatívnych produktov pre pacientov s cukrovkou.
Od čierneho korenia k prísavke
Nápad, ako upevniť lieky na klzkých povrchoch, dostal čínsky vedec Zhi Luo, ktorý sa podieľal na vývoji tejto pomôcky, počas večere s priateľmi, keď sa mu na sliznicu ústnej dutiny prilepila polovica zrnka čierneho korenia. Na ceste od nápadu k prototypu bolo potrebné vyriešiť niekoľko problémov.
Prototyp vyrobený 3D tlačiarňou
Najväčšou výzvou bolo nájsť správny tvar prísavky. „Museli sme určiť, aká geometria a aký podtlak sú potrebné na to, aby sa prísavka udržala na sliznici líca a dostatočne ju natiahla bez toho, aby ju zranila,“ hovorí Klein Cerrejon z Katedry chémie a aplikovaných biologických vied na ETH v Zürichu. Okrem niekoľkých prototypov, ktoré výskumníci sami vyvinuli a vyrobili pomocou 3D tlačiarne, vykonali aj početné testy na slizniciach ošípaných.
Odborníci tiež testovali množstvo látok v rôznych koncentráciách na prítomnosť účinnej látky, ktorá uvoľňuje bunkovú membránu. Pod mikroskopom skúmali, ako hlboko prenikli jednotlivé zmesi do tkaniva. „Keďže v prípade prísavky ide o úplne novú metódu, museli sme dlho experimentovať, kým sme našli správnu látku. Ukázalo sa, že prírodné a endogénne látky sa na túto úlohu dokonale hodia,“ hovorí Klein Cerrejon z ETH v Zürichu.
Testy na psoch a ľuďoch
Následne vedci prísavku a látku zodpovednú za uvoľnenie tkaniva testovali v schválených pokusoch na psoch, ktorých ústna sliznica je podobná ľudskej. Psom nebola pri pokusoch spôsobená žiadna ujma na zdraví. Na základe krvných testov potom zistili, že prísavka efektívne dopravila liečivo do krvného obehu psov.
Okrem spomínaných pokusov experti prísavku otestovali aj na 40 ľuďoch, zatiaľ bez liečiva. Na vnútornej strane líc ju mali prichytenú 30 minút. Hodnotenia probantov boli pozitívne a väčšina z nich by túto formu podania liečiva uprednostnila pred injekciou.
Nasledujúcim krokom na ceste ku komercializácii tohto prototypu budú ďalšie testy na zdravých dobrovoľníkoch.
Zdroj: ETH Zürich
(zh)
