Khoa học - Y dược

Cung cấp insulin dưới dạng viên thuốc- Kỹ thuật mới thay thế tiêm insulin hàng ngày cho bệnh nhân tiểu đường (06/07/2018)

Việc phải lựa chọn giữa uống hoặc tiêm thuốc, nhiều người trong chúng ta sẽ chọn uống thuốc để chữa bệnh. Riêng đối với hàng triệu người hiện đang sống chung với căn bệnh tiểu đường tuýp 1, họ bắt buộc phải trải qua 1 hoặc 2 mũi tiêm đau đớn mỗi ngày để cung cấp insulin cho cơ thể do cơ thể họ không thể sản xuất tự nhiên.

Cung cấp Insulin dưới dạng viên thuốc - kỹ thuật mới thay thế tiêm insulin hàng ngày.

Hiện tại, công trình nghiên cứu của nhóm nghiên cứu Trường Đại học Harvard và Trường Đại học Kỹ thuật Harvard John A. Paulson (SEAS) đã phát triển một phương pháp cung cấp insulin bằng đường uống (dạng thuốc viên để uống) nhằm thay thế phương pháp truyền thống mà trong đó vẫn giúp bệnh nhân tiểu đường khống chế duy trì ổn định được nồng độ đường huyết trong phạm vi cho phép. 

Việc cung cấp insulin bằng đường uống đầy hứa hẹn này không những làm tăng chất lượng cuộc sống cho hơn 40 triệu người tiểu đường tuýp 1 toàn thế giới mà nó còn giảm các tác dụng phụ đe dọa đến sự sống của bệnh nhân tiểu đường.

Nghiên cứu được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.

Điều trị bằng insulin bằng cách tiêm dưới da hoặc bằng máy bơm insulin, thông thường có thể khống chế mức đường huyết của hầu hết các bệnh nhân tiểu đường. 

“Tuy nhiên, có nhiều người không tuân thủ chế độ tiêm insulin định kỳ do họ cảm thấy bị đau đớn, ám ảnh kim tiêm và những cản trở ảnh hưởng tới với các hoạt động bình thường”, Samir Mitragotri, giáo sư về sinh học của Hiller và Hansjorg Wyss, giáo sư về kỹ thuật sinh học của SEAS, tác giả nghiên cứu chính, cho biết. “Hậu quả của việc kiểm soát đường huyết kém có thể dẫn đến các biến chứng nghiêm trọng đối với sức khỏe”. 

Phương pháp cung cấp insulin bằng đường uống rất khó khăn bởi protein (bản chất insulin là protein) này bị cản trở và dễ bị phân hủy khi nó gặp phải môi trường axit của dạ dày. Chìa khóa cho phương pháp tiếp cận mới này là chứa đựng insulin trong một dung dịch chất lỏng ion chứa choline và axit geranic sau đó được đặt bên trong một viên nang có lớp bọc phủ chống axit.

Công thức này có sự tương thích sinh học, dễ sản xuất và có thể bảo quản trong thời gian là hai tháng ở nhiệt độ phòng mà không bị giảm giá trị. Thời gian bảo quản là lâu hơn một số sản phẩm insulin dạng tiêm hiện có trên thị trường.

Mitragotri, thành viên chính của Viện Kỹ thuật sinh học Wyss tại Harvard cho biết: “Khi đưa vào bụng, insulin phải vượt qua một trở ngại khó khăn (vượt qua môi trường axít bên trong dạ dày) trước khi nó có thể được hấp thụ vào máu một cách hiệu quả. Cách tiếp cận của chúng tôi giống như cuộc chiến trong quân đội, mỗi một viên thuốc đều có các vũ khí tấn công chống lại các chướng ngại vật mà nó gặp phải”. 

Việc gói gọn được insulin dạng lỏng này trong một lớp phủ bọc, nhóm nghiên cứu đã vượt qua được trở ngại đầu tiên đó là đã vượt qua được sự phân hủy của axit trong dạ dày ruột. Lớp phủ polymer này sẽ hòa tan khi nó di chuyển đến được môi trường kiềm hơn ở ruột non, đây là nơi mà chất lỏng ion mang insulin được giải phóng.

“Khi một protein phân tử như insulin xâm nhập vào ruột sẽ có nhiều enzyme có chức năng phân hủy protein thành các axit amin nhỏ hơn. Tuy nhiên, insulin dạng lỏng ion này vẫn hoạt động chưa được ổn định”, Amrita Banerjee, tác giả đầu tiên của nghiên cứu, hiện làm việc tại phòng thí nghiệm của Mitragotri, và là trợ lý giáo sư tại Đại học bang North Dakota cho biết. 

Hệ thống axit choline-geranic này cũng được chứng minh là có khả năng lọt qua hai rào cản cuối cùng - lớp chất nhầy lót ruột và các tế bào nối chặt của thành ruột mà hoàn toàn các loại phân tử lớn như insulin không thể dễ dàng đi qua được. 

Các nhà nghiên cứu khác đã nỗ lực thử nghiệm nhiều các cách thức khác nhau để vượt qua những rào cản này như là tái tạo lại phân tử insulin, phủ nó trong các polyme bảo vệ và đưa vào các chất phụ gia để ức chế sự phân hủy của các enzyme hoặc để tăng cường sự hấp thụ. Tuy nhiên, hiện chưa có bất kỳ loại thuốc cung cấp insulin đường uống nào được đưa vào thử nghiệm lâm sàng. 

“Ý nghĩa của công trình nghiên cứu này đối với y học rất lớn, những phát hiện có thể giúp tiến tới việc tạo ra các viên insulin dạng viên uống và các loại thuốc peptide khác có độ an toàn và hiệu quả cho con người”, Prausnitz, người không tham gia nghiên cứu, cho biết. 

Insulin đường uống có thể “bắt chước” tốt cách thức mà tuyến tụy của một người khỏe mạnh tạo ra và đưa insulin vào gan, nơi có tới 80% được chiết xuất và phần còn lại được lưu thông qua máu. Nó cũng có thể làm giảm tác dụng phụ của việc tiêm insulin trong một thời gian dài.

Banerjee cũng lưu ý rằng insulin dạng lỏng có thể được điều chế trong một quy trình một bước để có thể dễ dàng mở rộng cho sản xuất công nghiệp giá rẻ, giúp dễ dàng quản lý giá thành. 

Mitragotri cho biết kế hoạch tiếp theo của nghiên cứu là tiến hành nhiều thử nghiệm loại thuốc này trên động vật cũng như nghiên cứu độc tính và khả năng sử dụng lâu dài. 

Nếu mọi việc suôn sẻ, việc phê chuẩn cho các thử nghiệm lâm sàng cuối cùng ở người sẽ dễ dàng hơn bởi trên thực tế là các thành phần chính của thuốc bọc insulin này (choline và axit geranic) vốn đã được coi là an toàn. 

Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm cũng đã thiết lập liều khuyến cáo hàng ngày của choline, một chất dinh dưỡng thiết yếu giống như vitamin; và axit geranic, một hóa chất tự nhiên có trong cây bạch đậu khấu và sả, và được sử dụng rộng rãi như một chất phụ gia thực phẩm.

Nếu nghiên cứu sâu hơn có các tiến triển như mong đợi, cách tiếp cận này có thể được sử dụng để phân phối các protein khác.

Văn phòng Phát triển Công nghệ của Harvard đang tích cực theo đuổi các thời cơ nhằm thương mại hóa cho công nghệ này, và đang thúc đẩy sự phát triển của nó thông qua Blavatnik Biomedical Accelerator.

Nguồn: P.T.T (NASATI)/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 02/7/2018