Thuốc insulin đường uống cho người bệnh tiểu đường: Giấc mơ sẽ thành hiện thực nhờ công nghệ mới này

Mỗi ngày, có hàng triệu bệnh nhân tiểu đường trên thế giới phải vật lộn đau đớn với những ống tiêm insulin. Họ cần đưa hooc-môn quan trọng này vào cơ thể, nếu không muốn nồng độ đường trong máu quá cao làm tổn thương các cơ quan, mà có thể dẫn đến tử vong.

Tiêm đã là một hoạt động xâm lấn cơ thể ở mức tối thiểu. Tuy nhiên đối với bệnh nhân tiểu đường, những người phải tiêm insulin 7 ngày mỗi tuần, 365 ngày trong năm, đó hẳn là một câu chuyện khác. Nhiều bệnh nhân có tâm lý sợ hãi khi phải đối mặt với kim tiêm đã không thể tuân thủ phác đồ điều trị.

Vậy nếu như insulin có thể được uống vào đơn giản qua đường tiêu hóa thì sao? Rõ ràng đó sẽ là một tương lai mới đối với rất nhiều bệnh nhân tiểu đường.

Viên thuốc insulin dành cho người bệnh tiểu đường

Trở ngại khiến insulin không thể được uống vào như các loại thuốc khác là môi trường axit của dạ dày. Insulin bản chất vẫn là một protein, nó không được thiết kế để tồn tại trong môi trường axit cao.

Bởi vậy, giả sử có một viên thuốc bao phim đóng gói insulin, khi được uống vào dạ dày, nó sẽ sớm bị phân hủy. Kết quả là insulin không có cơ hội di chuyển tới ruột và sau đó đi vào máu, nơi sự có mặt của nó là vô cùng cần thiết với bệnh nhân tiểu đường.

Bây giờ với nghiên cứu mới được công bố, các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) tin rằng họ đã có thể giải quyết được vấn đề này. Gọi là thuốc đường uống, nhưng nó thực chất vẫn sử dụng cơ chế tiêm trực tiếp insulin vào mạch máu.

Có kích thước chỉ bằng một quả việt quất, viên thuốc chứa một cây kim nhỏ làm gần như 100% từ vật liệu insulin cô đặc. Cây kim được giữ bởi một đĩa đường nhỏ, gắn lò xo trong viên nang. Sau khi được nuốt vào dạ dày, viên nang và đĩa đường tan ra sẽ làm bật lò xo, đẩy kim insulin xuyên qua thành dạ dày vào máu.

Bởi dạ dày không có thụ thể đau, vì vậy các nhà nghiên cứu tin rằng bệnh nhân sẽ không cảm thấy bị tiêm khi viên thuốc đâm vào dạ dày họ. Khi insulin sẽ tan từ từ cho đến hết, khi đó dạ dày cũng vừa liền lại.

Phần còn lại của viên thuốc như viên nang, lò xo và đĩa đường đều được làm từ vật liệu phân hủy sinh học, chúng sẽ bị axit dạ dày hòa tan trong quá trình tiêu hóa.

Sau khi được nuốt vào dạ dày, viên nang và đĩa đường tan ra sẽ làm bật lò xo, đẩy kim insulin xuyên qua thành dạ dày vào máu

Trong thử nghiệm trên lợn, các nhà nghiên cứu nói rằng họ đã có thể cung cấp thành công 300 microgam insulin vào máu từ viên thuốc này. Gần đây, liều lượng đã được tăng lên tới 5 miligam, tương đương với mức một bệnh nhân tiểu đường type 1 cần trong một lần tiêm.

Các nhà khoa học không quan sát được bất kể tác dụng phụ nào từ viên thuốc này. Toàn bộ phần còn lại của nó đi qua đường tiêu hóa một cách vô hại.

Maria José Alonso, giáo sư Công nghệ Sinh học và Dược phẩm tại Đại học Santiago de Compostela ở Tây Ban Nha, mô tả viên nang mới là một công nghệ đột phá có thể mang lại lợi ích cho nhiều bệnh nhân.

Viên thuốc có khả năng tự định hướng một khi được nuốt vào bụng. Nó đảm bảo việc kim insulin được tiêm đúng chỗ. Các nhà khoa học MIT đã lấy cảm hứng từ mai loài rùa báo ở Châu Phi để thiết kế hình dạng bên ngoài cho viên thuốc.

Loài rùa này có mai vòm cho phép nó tự điều chỉnh độ cao và độ dốc của nó bằng động tác cuộn lưng. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng mô hình máy tính để đưa ra một biến thể của hình dạng này cho viên nang, cho phép nó tự định hướng lại ngay cả trong môi trường dạ dày đang co bóp.

Các nhà khoa học MIT đã lấy cảm hứng từ mai loài rùa báo ở Châu Phi để thiết kế hình dạng bên ngoài cho viên thuốc

Hiện tại nhóm nghiên cứu tại MIT đang hợp tác với công ty dược phẩm Novo Nordisk để phát triển thêm công nghệ viên nang, đồng thời tối ưu hóa quy trình sản xuất nhắm đến thương mại hóa.

"Động lực của chúng tôi là giúp bệnh nhân dùng thuốc dễ dàng hơn, đặc biệt là các loại thuốc cần tiêm", phó giáo sư Giovanni Traverso tại Trường Y Harvard thỉnh giảng tại Khoa Cơ khí của MIT cho biết.

Ngoài insulin, có nhiều loại thuốc có thể sử dụng chung công nghệ viên nang tiêm dạ dày này, bao gồm thuốc ức chế miễn dịch được sử dụng để điều trị viêm khớp dạng thấp hoặc bệnh viêm ruột. Nó cũng có thể hoạt động đối với các axit nucleic như DNA và RNA.

Tham khảo MIT, Techcrunch