ترجمة: نادية المختار

الأنسولين هو هرمون (متعدد الببتيد) الذي ينظم التمثيل الغذائي للكربوهيدرات. وبصرف النظر عن كونه المستجيب الأساس في توازن الكربوهيدرات، فان له آثار على التمثيل الغذائي للدهون ويمكن أن يغير قدرة الكبد على الافراج عن مخازن الدهون. فتركيز الأنسولين له آثار بالغة على نطاق واسع في جميع أنحاء الجسم. ويستخدم الأنسولين طبيا في بعض أشكال مرض البول السكري. كما ان مرضى السكري نوع 1 يعتمد على الأنسولين الخارجي للبقاء على قيد الحياة بسبب عوز مطلق هرمون لدى المرضى الذين يعانون من السكري نوع 2 . أما انتاج الأنسولين المنخفض نسبيا أو مقاومة الأنسولين أو كلاهما، وجزء غير بسيط لمرضى السكري من النوع 2 فأنه في نهاية المطاف يتطلب ادارة الأنسولين عندما تصبح الأدوية الأخرى غير كافية للسيطرة على مستويات السكر في الدم.

طور فريق بحث علمي في معهد ماساتشوستس الاميركي للتكنولوجيا، كبسولة دواء يمكن استخدامها لتوصيل جرعات فموية من الأنسولين يحل محل الحقن التي يحتاجها مرضى السكري من النوع الثاني لغرض حقن أنفسهم كل يوم.

تحتوي الكبسولة على ابرة صغيرة مصنوعة من الأنسولين المضغوط الذي يتم حقنه بعد وصول الكبسولة الى المعدة. ففي الاختبارات التي أجريت على الحيوانات، أظهر الباحثون أنهم يستطيعون توصيل كمية كافية من الأنسولين لخفض نسبة السكر في الدم الى مستويات مماثلة لتلك التي تنتج عن طريق الحقن المستخلصة من الجلد. كما أظهروا أنه يمكن تكييف الجهاز لتوصيل أدوية بروتينية أخرى.

يقول البروفسور روبرت لانجر، الأستاذ بمعهد ديفيد كوخ لابحاث السرطان التكاملية ومعهد ماساتشوستس لتكنولوجيا: “اننا متفائلون حقا في أن هذا النوع الجديد من الكبسولات يمكن أن يساعد المرضى المصابين بالسكري من النوع الثاني في يوم من الأيام، وربما أي شخص يحتاج الى علاجات لا يمكن اعطاؤها إلا عن طريق الحقن أو الأقراص”. 

 

حبة دواء 

منذ عدة سنوات، طور البروفسور جيوفاني ترافيرسو، الأستاذ في كلية هارفارد الطبية، والمؤلف الرئيس للدراسة، بالتعاون مع فريقه البحثي برئاسة روبرت لانجر، حبة دواء على شكل دودة مغطاة بالعديد من الابر الصغيرة التي يمكن استخدامها لحقن الدواء في بطانة المعدة أو في الأمعاء الدقيقة. 

وبالنسبة للكبسولة الجديدة، قام الباحثون بتغيير التصميم ليكون لديهم ابرة واحدة فقط، مما يسمح لهم بتجنب استخدام الدواء عن طريق الحقن داخل الأجزاء الداخلية من المعدة، حيث يتم تفكيكها بواسطة أحماض المعدة قبل أن يكون لها أي تأثير.

يتكون طرف الابرة من الأنسولين المضغوط المجفف بنسبة100 بالمئة تقريبا، باستخدام نفس العملية المستخدمة في تكوين أقراص الدواء. حيث يرصد جسم الابرة الذي لا يدخل جدار المعدة من مادة قابلة للتحلل. وفي داخل الكبسولة يتم ارفاق الابرة بنابض مضغوط يتم تثبيته في مكانه بواسطة قرص مصنوع من السكر. وعندما يتم ابتلاع الكبسولة يذوب الماء في المعدة قرص السكر، وتحقن الابرة في جدار المعدة.

يقول ترافيرسو: “حالما يأخذ المريض الكبسولة فأن بالامكان التأكد من اندماجها ذاتيا مع الأنسجة الداخلية. وقد استخدم الباحثون النمذجة على الكمبيوتر لطرح البديل من هذا الشكل لهذه الكبسولة، مما يسمح لها بإعادة توجيه نفسها حتى في البيئة الحيوية في المعدة.

ولا يحتوي جدار المعدة على مستقبلات الألم، لذلك يعتقد الباحثون أن المرضى لن يكونوا قادرين على الشعور بالحقن. ولضمان حقن هذا الدواء في جدار المعدة، صمم الباحثون نظامهم بحيث لا يهم كيف تسقط الكبسولة في المعدة، ويمكنها أن توجه نفسها ذاتيا بحيث تكون الابرة على اتصال مع بطانة المعدة.

ويقول أبرامسون: “المهم هو أن لدينا ابرة على اتصال بالأنسجة عندما يتم حقنها. أيضا، إذا كان الشخص يتحرك باستمرار أو كانت المعدة غير مستقرة فان الجهاز لا يتحرك من اتجاهه المفضل.”

وبمجرد حقن طرف الابرة في جدار المعدة، يذوب الأنسولين بمعدل يمكن التحكم فيه من قبل الباحثين أثناء تحضير الكبسولة. وفي هذه الدراسة  استغرق الأمر نحو ساعة حتى جرى اطلاق الأنسولين بالكامل في مجرى الدم.

 

اختبارات ونتائج 

وفي الاختبارات التي أجريت على الخنازير، أظهر الباحثون أن بامكانهم تسليم ما يصل الى300 ميكروغرام من الأنسولين بنجاح. وفي الآونة الأخيرة، تمكنوا من زيادة الجرعة الى5 ملليغرام، وهو ما يقارن بالمقدار الذي يحتاجه المريض المصاب بالسكري من النوع الثاني.

فبعد أن تطلق الكبسولة محتوياتها، فأنه يمكنها أن تمرعبر الجهاز الهضمي. ولم يجد الباحثون أي آثار سلبية من الكبسولة التي تم صنعها من البوليمر القابل للتحلل الحيوي ومكونات الفولاذ المقاوم للصدأ. فالبوليمر هو مركب كيميائي يتشكل بالتبلمر. 

يواصل فريق MIT الآن العمل مع شركات الأدوية العالمية الرصينة المعروفة على مستوى العالم من أمثال شركة  Novo Nordisk لتطوير التقنية وتحسين عملية التصنيع للكبسولات. ويعتقد الباحثون أن هذا النوع من توصيل الدواء يمكن أن يكون مفيدا لأي دواء بروتيني يجب أن يتم حقنه عادة، مثل المثبط المناعي المستخدم لعلاج التهاب المفاصل الروماتويدي أو مرض التهاب الأمعاء. 

وقد تعمل أيضا تلك الكبسولات للأحماض النووية مثل DNA و RNA. فالأول يعني الحمض النووي للجينات الوراثية، والثاني يعني الحامض الذي يعيش في كروموسومات الأشياء الحية.  

 

 عن ساينس ديلي