Současný způsob léčby cukrovky každodenními injekcemi inzulínu má k ideálu daleko. Objevení se inzulinu v tabletách by proto bylo pro pacienty s cukrovkou skutečnou událostí. Nejen proto, že život zachraňující každodenní inzulinové injekce nejsou pro diabetiky, zejména děti, vždy vhodné, ale také proto, že nový lék by oddálil přechod na injekce, což je důležité pro pacienty, kteří se nechtějí stát na injekcích závislí.
Mezitím byl inzulín v tabletách vyvinut před více než 10 lety a ne jinde než v Rusku. Lék dokonce dostal název „RANSULIN“ – inzulín Ruské akademie věd. Jak už to ale bývá, k masové výrobě unikátního léku nikdy nedošlo. Mezitím nedávno němečtí vědci testovali inzulín v kapslích a potvrdili, že perorální forma má jasné výhody oproti injekci. Budou tedy diabetici po celém světě čekat na to, až budou inzulínové pilulky na trhu?
Dopisovatel zdorovieinfo o tom mluví s jedním z tvůrců zázračných pilulek, doktorem chemie Lvem Ivanovičem Valuevem.
Milena Sigaeva / Zdraví-info
Úloha inzulinu v regulaci hladiny cukru v krvi a její souvislost s cukrovkou byla objevena Bestem a Bentingem v roce 1922.
Poté vědci z celého světa pracovali na vytvoření formy inzulinu, která by mohla být užívána perorálně (včetně ve formě nosních sprejů a tablet). Ještě v 50. letech 20. století se v časopise Nature objevil článek amerického profesora Laskovského, který popsal princip perorálního podávání inzulínu. Netrvalo dlouho a práci dokončil.
V 90. letech skupina ruských vědců z Institutu petrochemické syntézy pojmenovaná po V.I.
– užívání léků ústy
A.V. Topchieva RAS, vedená akademik Plate Nikolay Alfredovich, v rámci programu prezidia Ruské akademie věd „Základní vědy pro medicínu“, vytvořila inzulínový přípravek ve formě tablet.
Proč jsou pilulky lepší?
I velký středoasijský filozof a lékař Avicenna upozornil na roli jater v systému distribuce trávicích produktů v lidském těle.
– onemocnění, které se projevuje vysokou hladinou cukru v krvi v důsledku absence (u diabetu 1. typu) nebo nedostatku (u diabetu 2. typu) sekrece inzulínu. Vzhledem k tomu, že inzulín je hormon, který reguluje metabolismus, především sacharidů (cukrů), ale i tuků a bílkovin, při cukrovce je metabolismus narušen, cukr v krvi stoupá, cukr se vylučuje močí, v krvi se objevují kyselé produkty zhoršeného spalování tuků – ketolátky.
Po jídle se v lidské krvi objeví glukóza. V reakci na zvýšení koncentrace glukózy začne slinivka produkovat inzulín, který vstupuje do jater krevními cévami současně s produkty trávení. Játra zase kontrolují množství inzulinu, které se dostává do jiných orgánů a tkání. Když si diabetický pacient aplikuje inzulin, který se okamžitě dostane do krevního oběhu, játra jsou z tohoto procesu vyloučena. Nedostatek kontroly z jater vede k tomu, že se u pacientů s diabetem rozvinou komplikace, jako jsou kardiovaskulární onemocnění, mozková dysfunkce atd.
Podle některých odhadů je dnes na světě více než 70 milionů lidí s cukrovkou. A jejich počet neustále roste.
Proto je perorální podávání inzulínu považováno za nejbezpečnější. Zároveň bychom neměli zapomínat na morální aspekty tohoto problému. Potřeba každodenních injekcí inzulinu traumatizuje psychiku pacientů, zejména dětí, a způsobuje jim fyzické i morální utrpení.
Když je inzulín podáván perorálně, objeví se nejprve v játrech. Pak se vše děje tak, jak má ve zdravém lidském těle být. A vedlejší poškození zdraví způsobené užíváním inzulínu se mnohonásobně sníží.
Jeden z autorů současné studie, Christoph Kapitza, endokrinolog z Neuss Institute for Metabolic Research v Německu, řekl: „Inzulínové tobolky v kombinaci s lékovým nosičem prokázaly jasnou převahu nad svým injekčním protějškem. Působí a rozkládá se mnohem rychleji, což pomůže lépe kontrolovat hladinu cukru v krvi u pacientů s diabetem 2. typu.“
Mechanismus účinku perorálního inzulínu
Inzulin je proteinový hormon produkovaný slinivkou břišní. A při perorálním podání tělo nevnímá bílkoviny jako lék, ale jako jednoduchou bílkovinnou potravu, a podle toho je rozkládá na aminokyseliny, které jsou součástí. Právě ochrana inzulínu před destruktivním působením trávicích enzymů byla hlavním problémem při vytváření perorální formy inzulínu a na řešení tohoto problému začala pracovat skupina ruských vědců.
– látka nabobtnalá ve vodném roztoku na bázi ve vodě rozpustného polymeru.
Trávení bílkovin začíná v žaludku v kyselém prostředí, poté se potrava dostává do tenkého střeva, kde trávení končí v neutrálním prostředí a dochází zde k vstřebávání látek do těla. Bílkoviny se štěpí na aminokyseliny, které jsou součástí, které se vstřebávají do krevního řečiště. Problém, jak zabránit destrukci inzulínu v žaludku, byl vyřešen docela jednoduše. Musel být umístěn do kapsle z polymeru, který by se nerozpouštěl v kyselém prostředí žaludku, ale rozpouštěl by se v neutrálním prostředí tenkého střeva. Podobný vývoj existuje již dlouhou dobu.
Mnohem obtížnější se ukázalo vyřešit další problém – zabránit destrukci inzulínu v tenkém střevě. Úplným zabitím enzymů, které tráví bílkoviny, můžete ušetřit inzulín, ale pak by se proces trávení potravy zpomalil. Tím byla ukončena možnost klinické aplikace směsi inzulinu a enzymových inhibitorů, kterou v 50. letech navrhl profesor M. Laskowski.
Ruští vědci navrhli zásadně odlišný způsob použití enzymového inhibitoru – molekuly inhibitoru jsou chemicky navázány na polymerní hydrogel. Kromě toho byly do hydrogelové kompozice zavedeny polysacharidy, sloučeniny schopné interakce s lektiny umístěnými na stěnách tenkého střeva. Tento hydrogel byl naplněn inzulínem, který na něj již nebyl vázán, a celek byl umístěn do kapsle z polymeru nerozpustného v gastronomii.
Při perorálním podání kapsle prošla žaludkem a rozpustila se v tenkém střevě, přičemž se uvolnil hydrogel. Stěny tenkého střeva obsahují sloučeniny zvané lektiny. Díky interakci polysacharidových oblastí inhibitoru s lektiny přilnuly částice hydrogelu ke stěnám tenkého střeva. Inhibitor chemicky vázaný na hydrogel se neuvolnil do prostředí, čímž narušil proces trávení, ale neutralizoval působení trávicích enzymů (proteáz), které pronikají do hydrogelu a snaží se zničit inzulin v něm obsažený. Díky tomu se značná část inzulinu snadno vstřebala do krve. A částečka polymeru na konci procesu přirozeně vyšla.
– látka, jejíž přítomnost v malém množství v prostředí vede ke snížení rychlosti chemických reakcí nebo k jejich potlačení.
Během experimentů prováděných ruskými vědci s pacienty s diabetem 2. typu byl testován účinek inzulínu v hydrogelových kapslích. U pacientů, kteří užívali dvojnásobnou (ve srovnání s injekčním podáním) dávku inzulinu v tobolkách, se hladina krevního cukru snížila v o něco menší míře než u injekcí. A když byla dávka perorálně podávaného inzulínu zvýšena 4krát, hladina cukru v krvi klesla ještě více než u těch, kteří si inzulin dali. „Velké množství inzulínu není vůbec děsivé,“ říká Valuev, „koneckonců přesně stejné množství inzulínu se dostane do krevního oběhu jako při injekci a zbytek prostě zemře.“
V nejnovější studii dali němečtí vědci polovině účastníků jejich experimentu dvě tobolky se 150 jednotkami kombinovaného perorálního léku, zatímco ostatní dostali injekce 15 jednotek konvenčního hormonu. Celou noc odborníci sledovali obsah glukózy a inzulínu v krvi lidí. Při použití kapslí bylo rychleji dosaženo koncentrace potřebného množství inzulinu. Bylo tu další plus – perorální inzulín byl odstraněn z krve rychleji než jeho injekční forma, což znamená, že se snížila pravděpodobnost předávkování. Ale vyžadovalo to 20krát více inzulínu.
Další způsoby podávání inzulinu
– enzymy, které štěpí peptidovou vazbu mezi aminokyselinovými zbytky v bílkovinách.
Profesor Valuev ujišťuje, že existuje další jednoduchý způsob, jak podávat inzulín perorálně.
Do tlustého střeva člověka se denně dostane až 5 litrů vody. Pokud průchod potravy žaludkem trvá téměř den, pak jím voda rychle projde a nevstřebá se. Asi 5 % vstřebané vody se dostává do tlustého střeva, zbytek zůstává v tenkém střevě, kde se vstřebává do krve stejně jako produkty štěpení bílkovin.
Pokud pijeme vodu, pak se její významná část objeví v krvi po 3 minutách, protože velmi rychle prochází do tenkého střeva. A Lev Ivanovič navrhl rozpustit inzulín ve vodě na takovou koncentraci, že žaludek neměl čas cítit vzhled inzulínu a začít ho ničit. A tady je to, co se stalo – když byl králíkům s diabetem 2. typu injikován roztok inzulínu ve vodě o koncentraci 1 mg / ml, koncentrace glukózy v krvi se prakticky nezměnila. Čím více vody rozpustilo inzulín, tím rychleji začal působit. Během experimentu se ukázalo, že ideální koncentrace inzulinu v běžné vodě je 1 mg v 10-12 ml.
Ruští vědci také provedli experiment na krysách. U hlodavců je koncentrace glukózy v krvi obvykle 90-110 mg na 100 ml. Vědci uměle zvýšili hladinu glukózy u potkanů na 400-500 mg na 100 ml krve, to znamená, že u nich vyvolali diabetes mellitus 2. typu. O 10 dní později byl zvířatům denně podáván perorální roztok inzulínu (0,4 mg v 5 ml vody). Pod vlivem takového inzulínu, rozpuštěného ve vodě, bez tablet a gelů, se nemocné krysy začaly uzdravovat.
Nosní sprej
Způsob nazálního podávání léku nebyl ve světě rozšířen z několika důvodů. Nejdůležitější z nich je, že množství léčiva, které je aerosolizováno na nosní sliznici, je velmi obtížné přesně dávkovat.
Ruští vědci získali patenty na všechny výše uvedené formy perorálního inzulínu. A diabetici na celém světě by je používali dlouho, ale od procesu vynalezení léku k jeho výrobě ubíhají roky, a to i za vzájemného přání farmaceutických firem a vynálezců. A s těmito vynálezy se vyvinula paradoxní situace. Orální formy inzulinu již prošly všemi biomedicínskými testy na zvířatech a počátečními fázemi klinických studií, ale k tomu, aby se léky dostaly do masové výroby, je stále potřeba poměrně hodně peněz a úsilí. Rusko bohužel význam tohoto vývoje podcenilo. A v tuto chvíli se může ukázat, že Rusko bude nuceno nakupovat nejnovější a vylepšené formy perorálního inzulínu ze zahraničí.