Исследователи из Швейцарии и Китая разработали небольшое устройство в виде присоски, чтобы доставлять белковые препараты в организм. Устройство крепится к внутренней поверхности щеки, а кроме лекарства в него кладут усилитель проницаемости.
В таком виде лекарство всасывается намного лучше, чем из таблеток. Устройство успешно испытали на собаках, а тесты на людях показали, что оно безопасно и удобно (по крайней мере при однократном применении). Результаты опубликованы в Science Translational Medicine.
Большинство макромолекулярных препаратов, таких как белки и пептиды, плохо всасываются в желудочно-кишечном тракте. Даже если в таблетку добавляют усилители проницаемости, биодоступность обычно не превышает одного процента. Поэтому белки чаще всего вводят путем инъекции — но это не всегда удобно. Чтобы упростить терапию, исследователи придумывают другие способы доставки лекарств.
Чжи Ло (Zhi Luo) из Южного университета науки и технологий в Шэньчжэне и его коллеги из Швейцарии разработали устройство в виде присоски, которая крепится к слизистой щеки. Но эпителий внутренней поверхности щек тоже малопроницаем, поэтому необходимо было придумать такую конструкцию, которая бы сильнее растягивала поверхность слизистой, облегчая всасывание. Ученые вдохновились присосками осьминога и создали устройство именно такой формы: в нем есть характерное сужение ближе к открытому концу.
Затем авторы взяли и обычные присоски без сужения, чтобы проверить, какие держатся лучше. Присоски разных форм прикрепляли к твердым и мягким поверхностям и к слизистой рта свиней: на мягкой силиконовой подложке сила адгезии для обычных присосок составила около 28,1 ± 1,4 килопаскаля, а для присоски, похожей на присоску осьминога — 55,9 ± 11,2 килопаскаля. На слизистой свиных щек обычная присоска стала держаться еще вдвое хуже. Ученые также убедились, что препарат из присоски всасывается через слизистую свиных щек и посчитали, что из-за механического растяжения под новой конструкцией поверхность слизистой увеличивается на 275 ± 10 процентов.
После этого присоску, наполненную пептидным препаратом десмопрессином, испытали на собаках. Десмопрессин используют при несахарном диабете и он выпускается в таблетках, но биодоступность у них низкая — меньше процента. Ученые разделили собак на три группы: одной вводили 20 микрограмм десмопрессина внутривенно, другой давали капсулы, содержащие 1,2 миллиграмма препарата, а к щекам третьей на три часа крепили присоску, груженую 1,2 миллиграмма десмопрессина. Биодоступность препарата из таблеток составила 0,12 процентов, а из присоски — 0,16 процентов.
Когда авторы добавили усилитель проницаемости — химическое вещество, которое помогает лекарству всасываться, — биодоступность выросла до 16,4 процента спустя те же три часа — это в 150 раз выше, чем у таблеток. При этом если устройство просто прислоняли к щеке, а не крепили так, чтобы растянуть слизистую, всасывание не увеличивалось. Устройства хорошо держались, а припухшая слизистая восстанавливалась уже через три часа, если в присоске был только препарат. Если же вместе с препаратом был усилитель, на восстановление требовалось до недели.
На людях проверили устройство без препарата. На полчаса такие присоски прикрепили к внутренней поверхности щек 40 здоровых участников от 24 до 63 лет. Людям можно было разговаривать и полоскать рот водой. Пять присосок отцепились раньше времени из-за того, что их разместили неправильно. Все участники, кроме одного, сказали, что присоска ощущалась достаточно комфортно. Через час после снятия они уже ничего не чувствовали, а за день все зажило.
Хорошая переносимость устройства людьми говорит о том, что в будущем его можно будет клинически протестировать. Но необходимо еще подобрать оптимальный усилитель проницаемости и его концентрацию и оценить, как будет переноситься повторное прикрепление присоски.
Автор: Катерина Петрова