Вчені створили таблетку інсуліну після 100 років спроб

Щодня мільйони людей по всьому світу роблять собі укол. Не тому що так зручно — а тому що інакше неможливо. Упродовж понад ста років інсулін існував лише у формі ін’єкцій: шлунок незмінно руйнував його раніше, ніж він міг потрапити в кров. Тепер, як повідомляє Університет Кумамото, японські вчені знайшли елегантне рішення — крихітний пептид, що допомагає інсуліну «проповзти» крізь стінку кишківника непошкодженим.

Це може стати найбільшим проривом у лікуванні діабету за останні десятиліття.

Що відомо коротко

• Дослідження провів доцент Шінго Іто та команда Університету Кумамото (Японія)
• Результати опубліковані в журналі Molecular Pharmaceutics
• Ключовий елемент — циклічний DNP-пептид, здатний проходити крізь тонкий кишківник і переносити разом із собою інсулін
• Досягнута біодоступність 33–41% від підшкірної ін’єкції — рекордний показник для перорального інсуліну
• Тести на мишах із діабетом показали нормалізацію рівня цукру в крові при одноразовому щоденному прийомі
• Наступний крок — випробування на більших тваринах і моделях, що імітують людський кишківник

Що таке проблема перорального інсуліну

Інсулін — це білок. А білки у шлунково-кишковому тракті — їжа для травних ферментів. Саме тому таблетка інсуліну була недосяжною мрією фармакології понад сто років: будь-яка спроба проковтнути його закінчувалась тим, що шлунок просто перетравлював ліки ще до того, як вони могли подіяти.

Друга проблема — кишковий бар’єр. Навіть якщо інсулін якось вижив у шлунку, стінка тонкого кишківника не пропускала б великі білкові молекули в кров. Це захисний механізм організму — і він спрацьовує проти тих, кому інсулін потрібен як ліки.

Саме тому понад 537 мільйонів дорослих у світі з діабетом досі залежать від щоденних уколів або інсулінових помп. Це незручно, болісно і суттєво знижує якість життя.

Деталі відкриття

Команда доцента Іто пішла нетривіальним шляхом. Замість того щоб «захистити» інсулін оболонкою від шлунка, вони розробили циклічний пептид DNP — маленьку молекулу, що сама по собі здатна проникати крізь стінку тонкого кишківника. А разом із собою вона «тягне» і інсулін.

Дослідники розробили два методи доставки. Перший — метод змішування: модифікований пептид D-DNP-V просто змішується зі стабілізованим цинком інсуліном перед прийомом. Другий — метод кон’югації: за допомогою клік-хімії пептид хімічно приєднується безпосередньо до молекули інсуліну, утворюючи єдиний комплекс.

Обидва підходи тестували на кількох моделях мишей із діабетом — і хімічно індукованих, і генетичних. Результат в обох випадках: рівень цукру в крові нормалізувався і залишався стабільним при одноразовому щоденному прийомі протягом трьох днів поспіль.

Що показали нові спостереження

Ключовий показник у фармакології — біодоступність: яка частка препарату реально потрапляє в кров і діє. Для ін’єкційного інсуліну це близько 100%. Попередні спроби перорального інсуліну давали лише 1–2% — що робило такі таблетки практично марними через необхідність величезних доз.

Нова пептидна платформа досягла 33–41% від рівня підшкірної ін’єкції. Це ще не ідеал — але вже реальний клінічний діапазон, при якому дозування стають керованими і практичними.

«Ін’єкції інсуліну залишаються щоденним тягарем для багатьох пацієнтів. Наша пептидна платформа пропонує новий шлях перорального введення інсуліну і може бути застосована до інсулінів тривалої дії та інших ін’єкційних біологічних препаратів», — зазначає доцент Шінго Іто.

Це потенційно означає революцію не лише для хворих на діабет. Клік-хімія, відзначена Нобелівською премією 2022 року, що використана в дослідженні, може стати універсальним інструментом для перетворення в таблетки інших ін’єкційних біологічних препаратів — від гормонів до антитіл.

Паралельні дослідження рухаються й в іншому напрямку: наприклад, підшкірний імплант, що виділяє інсулін, вже показав здатність звернути діабет назад у мишей — ще один перспективний вектор, що розвивається паралельно з пероральним підходом.

Чому це важливо для науки

Пошук перорального інсуліну — одна з найдовших гонок у фармакології, що тривала понад 100 років. Численні компанії та університети намагались вирішити цю задачу і зазнавали невдач.

Те, що DNP-пептид досяг клінічно значущої біодоступності, відкриває одразу кілька напрямів. По-перше, сам метод — нова платформа для доставки будь-яких великих білкових молекул через кишківник. По-друге, підхід може вирішити проблему «комплаєнсу» — дотримання режиму лікування: пацієнти куди охочіше п’ють таблетки, ніж роблять щоденні уколи.

Важливо й те, що діабет стрімко молодшає — і тягар щоденних ін’єкцій для молодих людей із діабетом 1 типу є особливо гострим. Таблетка, яка замінила б укол, — це не лише зручність, а й якість активного, повноцінного життя.

Цікаві факти

Перша успішна ін’єкція інсуліну людині відбулася 11 січня 1922 року в Торонто. З того дня і донині — понад 100 років — єдиним способом доставити інсулін в організм залишалась голка. До сьогодні.

За даними Міжнародної федерації діабету, у 2021 році на діабет хворіло 537 мільйонів дорослих. До 2045 року це число може зрости до 783 мільйонів. Більшість із них потребує інсуліну в тій чи іншій формі.

Клік-хімія, що використана у дослідженні для «прикріплення» пептиду до інсуліну, отримала Нобелівську премію з хімії у 2022 році. Вчені Кароліна Бертоцці, Мортен Мелдал і Баррі Шарплесс були відзначені за розробку реакцій, що «клацають» молекули разом із хірургічною точністю.

Одна з причин глобального зростання діабету — невидимий цукор у повсякденній їжі. Навіть у, здавалося б, несолодких продуктах міститься значна кількість доданого цукру, що поступово підриває чутливість до інсуліну.

FAQ

Коли таблетка інсуліну може з’явитися для людей? Поки дослідження проведено на мишах. Наступні етапи — тести на більших тваринах і системах, що імітують людський кишківник. До клінічних випробувань на людях залишається кілька років, а до виходу на ринок — ще більше. Але напрямок підтверджено.

Чи замінить таблетка всі форми ін’єкційного інсуліну? Не одразу і не всі. Перш за все платформа може підійти для базового щоденного інсуліну. Автори зазначають, що підхід потенційно застосовний і до інсулінів тривалої дії — але кожна форма потребує окремих досліджень.

Чому попередні спроби перорального інсуліну провалились? Головна проблема — надто низька біодоступність (1–2%), що вимагала колосальних доз. Нова платформа досягла 33–41% — це якісний стрибок, що вперше робить пероральний інсулін практично привабливим.

WOW-факт на завершення: Інсулін відкрили 1921 року. З того дня й донині кожна людина, що залежить від нього, мусила колоти себе голкою — щодня, все життя. Понад сто років найкращі фармакологічні уми світу не могли вирішити одну задачу: як обдурити шлунок. Японській команді вдалось це зробити за допомогою молекули, розміром меншої за порошинку — і тепер уколи, можливо, стають справою минулого.

Ін’єкції інсуліну можуть замінити звичайна таблетка з’явилася спочатку на Цікавості.

cikavosti.com