Nanoterapie je v rámci moderní medicíny poměrně mladým oborem, který stále hledá své reálné využití. Nyní ale vědci této technologii možná konečně vdechli naději na úspěch, a to v podobě nano nosiče inzulinu.
Výzkumnému týmu australských vědců se nedávno podařilo vyvinout systém, který by u pacientů léčících se s diabetem mohl nahradit nutnost aplikace injekcí s inzulinem prostým perorálním užitím. Hormon klíčový pro regulaci cukru v krvi by tak bylo možné užívat ve formě tablet či přímo jako složku potravy. Klíčovou úlohu v inovativním procesu pak hrají nanotechnologie.
Pátrání po nových možnostech léčby diabetu nedávno zavedlo vědce do světa nanočástic a kvantových teček. Foto: Freepik
Jako miniaturní pilulka
Nově vyvinutý nano nosič je svými rozměry až 10 000krát menší, než je průměrná tloušťka lidského vlasu. Přesto však disponuje vlastnostmi, které dosud nemají v léčbě cukrovky obdoby. Hlavní výzvou, kterou představuje perorální užívání inzulinu, je totiž nízká stabilita hormonu v kyselém prostředí – například v žaludku. Proto je látka distribuována především injekčně, což s sebou ale nese další omezení v podobě alergických reakcí v místě vpichu, ale i nedostatečně efektivním mechanismem vstřebávání inzulinu z dávkovaného roztoku. Vědci tak museli přijít s materiálem, který významně změní pravidla hry
Využili tedy schopností nanočástic sulfidu stříbrného (Ag2S) disponujících vlastnostmi kvantových teček, na jejichž povrch navázali právě inzulin. Molekulu následně chemicky ochránili protektivní skupinou, a celý nosič zabalili do ochranné vrstvy biologického kopolymeru. Vznikla tak částice s vysokou odolností vůči kyselému prostředí, která dokáže distribuovat inzulin v těle přesně do těch míst, kde má působit.
Nanotech opens door to future of insulin medication @NatureNano https://t.co/ansUnEF9Wz
— Phys.org (@physorg_com) May 4, 2024
Testování na lidech již v příštím roce
Laboratorní testy na vzorku lidské střevní tkáně ukázaly, že nano nosič v lidské poměrně zásadně zvyšuje absorpci hormonu do organismu. Preklinické studie na myších, potkanech i paviánech navíc potvrdily schopnost regulace hladiny glukózy v krvi, a to bez projevů hypoglykémie či nárůstu hmotnosti, které léčbu cukrovky často doprovází. Nanomateriál také nebyl pro tělo toxický. Vědci tak vůbec poprvé vyvinuli fungující systém, který by mohl vést k perorálnímu způsobu užívání inzulinu.
O slibných závěrech výzkumu publikovaných v časopise Nature Nanotechnology svědčí také fakt, že se již nyní se plánuje klinická studie nově popsané nanotechnologie. Testování na lidech by měla mít na starost společnost Endo Axiom, která byla založena přímo autory práce během samotného vývoje nano nosiče. Zahájení klinické studie je naplánováno na rok 2025. Je tedy zjevné, že australští vědci svému výtvoru věří, a hodlají technologii nanočástic v léčbě diabetu skutečně využít v praxi.
Nově vyvinutý systém je poměrně jednoduchý. Centrální nanočástice (QD) s navázaným inzulinem je obalena do speciálního polymeru, který molekulu chrání. Nosič tak dosahuje průměru okolo 20 nanometrů. Foto: Se souhlasem autorů práce publikované v Nature Nanotechnology.
Přestože je cukrovka jedním z nejrozšířenějších onemocnění postihujících populaci ze všech koutů světa, její léčba má stále značná omezení. Pokud by se tak podařilo vyvinout perorální lék distribuující pacientům s diabetem životodárný inzulin, mohla by se tato nemoc stát mnohem lépe zvládnutelnou, a lidé trpící cukrovkou by tak získali možnost mít nad svým tělem mnohem větší kontrolu.
