Dikembangkan, Kapsul Penghantar Insulin

Penemuan modern di bidang medis menghasilkan konsep baru untuk menggantikan sistem injeksi insulin lama yang diberikan kepada pasien diabetes.

Sebuah penelitian yang dipimpin ilmuwan Massachusetts Institute of Technology (MIT) berhasil menemukan metode baru di bidang media. Ilmuwan mengembangkan sebuah kapsul obat yang dapat berfungsi sebagai media untuk mengantarkan insulin secara oral.

Insulin adalah hormon alami yang diproduksi oleh pankreas. Ketika kita makan, pankreas melepaskan hormon insulin yang memungkinkan tubuh mengubah glukosa menjadi energi dan disebarkan di seluruh tubuh.

Temuan ini berpotensi untuk menggantikan injeksi insulin yang harus diberikan kepada pasien diabetes tipe 2 setiap harinya. Ukuran kapsul ini hampir seukuran dengan blueberry.

Kapsul ini mengandung jarum kecil yang terbuat dari insulin terkompresi, yang akan disuntikkan setelah kapsul sampai di perut. Dalam pengujian pada hewan, para peneliti menunjukkan bahwa mereka dapat memberikan insulin yang cukup untuk menurunkan gula darah.

Penurunan darah sampai ke tingkat yang sebanding dengan yang dihasilkan oleh injeksi insulin yang diberikan melalui kulit. Kapsul-kapsul ini juga menunjukkan bahwa alat itu dapat diadaptasi untuk mengantarkan obat protein lainnya.

"Kami sangat berharap bahwa jenis kapsul baru ini suatu hari nanti dapat membantu pasien diabetes. Juga dapat dimanfaatkan siapa saja yang memerlukan terapi yang sekarang hanya dapat diberikan dengan injeksi atau infus," kata Robert Langer, salah seorang Profesor yang fokus pada riset kanker, dan salah satu penulis senior studi ini.

Giovanni Traverso, asisten profesor di Harvard Medical School, dan seorang ilmuwan tamu di Departemen Teknik Mesin MIT, juga terlibat dalam riset dan penulisan karya ilmiah ini. Sementara Penulis makalah pertama, yang muncul dalam Science edisi 8 Februari ini adalah mahasiswa pascasarjana MIT Alex Abramson. Tim peneliti juga termasuk ilmuwan dari perusahaan farmasi Novo Nordisk.

Orientasi diri

Beberapa tahun yang lalu, Traverso, Langer dan rekan mereka mengembangkan pil yang dilapisi dengan banyak jarum kecil yang dapat digunakan untuk menyuntikkan obat ke dalam lapisan lambung atau usus kecil.

Untuk kapsul baru, para peneliti mengubah desain hanya memiliki satu jarum. Temuan ini memungkinkan untuk menghindari menyuntikkan obat ke bagian dalam perut yang bisa membuat terurai oleh asam lambung sebelum memiliki efek apa pun.

Ujung jarum sendiri terbuat dari hampir 100 persen terkompresi, insulin beku-kering, menggunakan proses yang sama yang digunakan untuk membentuk tablet obat. Batang jarum yang tidak masuk ke dinding lambung, terbuat dari bahan biodegradable lainnya.

Di dalam kapsul, jarum melekat pada pegas terkompresi yang disimpan di tempat oleh disk yang terbuat dari gula. Ketika kapsul ditelan, air di perut melarutkan cakram gula, melepaskan pegas dan menyuntikkan jarum ke dinding perut.

Dinding perut tidak memiliki reseptor rasa sakit, sehingga para peneliti percaya bahwa pasien tidak akan bisa merasakan suntikan. Untuk memastikan bahwa obat disuntikkan ke dinding perut, para peneliti merancang sistem mereka sehingga tidak peduli bagaimana kapsul mendarat di perut.

Hal itu dapat mengarahkan diri pasien sendiri sehingga jarum berada dalam kontak dengan lapisan perut. "Segera setelah Anda mengambilnya, Anda ingin sistemnya menjadi self-right sehingga Anda dapat memastikan kontak dengan jaringan," kata Traverso.

Para peneliti menggambar inspirasi mereka untuk fitur orientasi diri dari kura-kura yang dikenal sebagai kura-kura macan tutul. Kura-kura yang ditemukan di Afrika ini, memiliki cangkang dengan kubah curam yang tinggi, memungkinkannya untuk meluruskan dirinya sendiri jika berguling ke punggungnya.

Para peneliti menggunakan pemodelan komputer untuk menghasilkan varian bentuk ini untuk kapsul mereka. Varian ini memungkinkan untuk mengubah arah sendiri bahkan di lingkungan perut yang dinamis.

"Yang penting adalah kami memiliki jarum yang bersentuhan dengan jaringan ketika disuntikkan," kata Abramson. "Juga, jika seseorang bergerak atau perut kram, perangkat tidak akan bergerak dari orientasi yang diinginkan," tambah Abramson.

Setelah ujung jarum disuntikkan ke dinding lambung, insulin larut pada tingkat yang dapat dikontrol oleh para peneliti saat kapsul disiapkan. Dalam studi ini, dibutuhkan sekitar satu jam untuk semua insulin dilepaskan sepenuhnya ke dalam aliran darah.

Lebih mudah

Dalam tes yang dilakukan pada babi, para peneliti menunjukkan bahwa mereka dapat berhasil memberikan hingga 300 mikrogram insulin.

Baru-baru ini, mereka dapat meningkatkan dosis menjadi 5 miligram, yang sebanding dengan jumlah yang harus disuntikkan oleh pasien dengan diabetes tipe 2.

Setelah kapsul melepaskan isinya, ia dapat melewati sistem pencernaan tanpa membahayakan. Para peneliti tidak menemukan efek buruk dari kapsul, yang terbuat dari polimer yang dapat terbiodegradasi dan komponen stainless steel.

Tim MIT sekarang terus bekerja dengan Novo Nordisk untuk lebih mengembangkan teknologi dan mengoptimalkan proses pembuatan kapsul.

Mereka percaya jenis pemberian obat ini dapat berguna untuk obat protein yang biasanya harus disuntikkan, seperti imunosupresan yang digunakan untuk mengobati rheumatoid arthritis atau penyakit radang usus. Ini juga dapat bekerja untuk asam nukleat seperti DNA dan RNA.

"Motivasi kami adalah mempermudah pasien untuk minum obat, terutama obat yang memerlukan suntikan," kata Traverso. "Yang klasik adalah insulin, tetapi ada banyak lainnya," tambah Traverso.nik/E-6