Krema s inzulinom umjesto injekcije

Koristeći miševe, minijaturne svinje i uzorke ljudske kože uzgojene u laboratoriju, znanstvenici su demonstrirali lokalni tretman inzulinom, postignuće koje se dugo smatralo nemogućim zbog velike veličine molekula inzulina i njihove snažne privlačnosti prema vodi, što im sprječava prolazak kroz masne vanjske slojeve kože.

„Polimer koji propušta kožu mogao bi omogućiti neinvazivnu transdermalnu primjenu inzulina, oslobađajući pacijente s dijabetesom od potkožnih injekcija i potencijalno olakšavajući pacijentima prilagođenu upotrebu drugih terapija na bazi proteina i peptida putem transdermalne primjene, piše tim predvođen znanstvenicima sa Sveučilišta Zhejiang u Kini.

Primjena lijekova kroz kožu ima mnogo prednosti. Lako se izvodi kod kuće, bezbolna je i osigurava kontrolirano, nježno oslobađanje u tijelo. Međutim, koža je, po svojoj prirodi, barijera koja pomaže u zaštiti tijela od štetnih tvari. Njezina vanjska barijera, stratum corneum, sastoji se od više slojeva mrtvih stanica kože slijepljenih mastima i uljima ili lipidima.

Lokalni lijekovi djeluju zaobilazeći obrambene mehanizme kože jer imaju male molekule koje lako prolaze kroz kožu, kao i sposobnost interakcije s lipidima s kojima se susreću.

Inzulin, hormon koji regulira razinu glukoze, nema nijedno od ovih svojstava. Molekule su veće i imaju hidrofilnu vanjštinu, što ih čini kemijski nekompatibilnima s uljima kože. Umjesto da klize pored ili kroz ulja, one se odbijaju.

Ovo zvuči neprobojno, ali istraživači su smatrali da još jedno svojstvo kože može pomoći inzulinu da uđe, njezina kiselost. Koža prirodno ima pH gradijent, koji počinje blago kiselim na površini i raste prema pH neutralnosti u dubljim slojevima.

Istraživači su se bacili na posao osmišljavanja sustava za isporuku koji bi interagirao s ovim gradijentom kako bi inzulin mogao proći tjelesnu barijeru.

Rezultat se temelji na polimeru nazvanom poli[2-(N-oksid-N,N-dimetilamino)etil metakrilat] ili OP, čija se svojstva mijenjaju s promjenom pH vrijednosti, a za koji se u ranijim testovima pokazalo da je biokompatibilan.

Na površini kože, OP ima pozitivan naboj, što mu omogućuje da se veže za lipide kože. Međutim, pri neutralnom pH gubi taj naboj i otpušta lipide, u kojem trenutku probija kožnu barijeru i ulazi u tijelo.

Vezanje inzulina na OP polimer kao konjugat nazvan OP-1 omogućuje da se izuzetno važan hormonski tretman uspješno provede.

U modelima ljudske kože i dijabetičkim miševima, OP-I je bio učinkovitiji u provođenju inzulina kroz kožu nego sam inzulin ili inzulin u kombinaciji s drugim polimerom, PEG-om, kao kontrolom. PEG se široko koristi u nizu farmaceutskih primjena.

Kod miševa je tretman doveo koncentraciju glukoze u krvi na normalnu razinu unutar sat vremena s učinkovitošću usporedivom s injekcijama inzulina. Razine su zatim ostale stabilne 12 sati.

Sljedeći korak bile su dijabetičke minijaturne svinje, koje su biološki sličnije ljudima nego miševi. Učinci su bili usporedivi. Razina glukoze u krvi svinja pala je na normalu unutar dva sata i ostala je stabilna 12 sati.

Nakon što uđe u tijelo, OP-I se nakuplja u ključnim tkivima koja reguliraju glukozu, uključujući jetru, masno tkivo i skeletne mišiće, gdje stanice preuzimaju konjugat i oslobađaju inzulin. OP-I aktivira inzulinske receptore i poboljšava unos glukoze i metabolizam, baš kao što to čini injektirani inzulin.

Možda najvažnije, to čini na dugotrajniji način od injekcijskog inzulina, što rezultira blažim i produljenim učinkom.

Istraživači nisu pronašli znakove upale, što sugerira da bi liječenje moglo uzrokovati minimalne, ako ih uopće ima, štetne nuspojave, iako bismo morali pričekati snažnija testiranja na ljudima da bismo bili sigurni.

Ipak, rezultati bi mogli značiti da bi česte injekcije inzulina jednog dana mogle postati stvar prošlosti, a sustav bi čak mogao funkcionirati i s drugim lijekovima.

Znanstveni rad objavljen u časopisu Nature možete pronaći na ovoj poveznici.