Иглы могут уйти в прошлое: полимерный гель доставил инсулин через неповреждённую кожу

Для миллионов людей с диабетом инсулин — это ежедневные инъекции. Теперь исследователи представили альтернативный подход: полимерный гель, способный доставлять инсулин через неповреждённую кожу. В испытаниях на животных он нормализовал уровень сахара в крови без использования игл. Об этом сообщает Live Science со ссылкой на исследование, опубликованное в журнале Nature.

Как работает новый гель

Главная проблема трансдермальной доставки инсулина — кожный барьер. Внешний слой кожи, роговой слой, хоть и очень тонкий (около 10-15 микрометров), эффективно блокирует крупные молекулы, включая белки вроде инсулина. Чтобы обойти это ограничение, учёные разработали чувствительный к pH полимер, получивший название OP.

Кожа на поверхности имеет более кислую среду (примерно pH 5), а более глубокие слои ближе к нейтральным значениям (pH 7). В кислой среде полимер становится положительно заряженным и "прилипает" к жирным компонентам кожи. По мере проникновения в более глубокие слои он теряет заряд и может диффундировать дальше, перенося связанный с ним инсулин.

Лабораторные тесты показали, что сам инсулин без полимера остаётся на поверхности, тогда как OP проникает во все слои кожи, позволяя доставить препарат внутрь организма.

Результаты на животных

В моделях диабета у мышей однократное нанесение геля нормализовало уровень глюкозы в крови примерно за час, а эффект сохранялся около 12 часов. Это сопоставимо с действием базального инсулина, который обеспечивает стабильный "фон" между приёмами пищи и ночью.

Однако для мышей потребовалась высокая доза — 116 единиц на килограмм массы тела, что значительно превышает типичные человеческие дозировки. Это может говорить о низкой эффективности проникновения через кожу.

Более обнадёживающие результаты получены на миниатюрных свиньях, чья кожа по структуре близка к человеческой. В этом случае использовалась меньшая доза — около 7,25 единиц на килограмм, и гель также успешно нормализовал уровень сахара. Повторное применение не вызвало раздражения или воспаления кожи.

"Полимер не проявил побочных эффектов у мышей или свиней", — сообщил ведущий автор исследования Юцин Шэнь, профессор Школы химической и биологической инженерии Университета Чжэцзяна.

Перспективы и ограничения

Эксперты подчёркивают, что речь идёт о ранней стадии исследований. Кожа человека отличается по толщине, уровню жира и кислотности, поэтому поведение геля может измениться. Кроме того, необходим строгий контроль дозировки: избыток инсулина способен вызвать опасную гипогликемию.

12-часовой эффект предполагает использование геля как аналога инсулина длительного действия. Однако для контроля скачков сахара после еды пациентам по-прежнему потребуется быстродействующий препарат, поскольку трансдермальное всасывание происходит медленнее, чем при инъекции.

Перед возможным применением у людей предстоят масштабные доклинические испытания безопасности, подача регуляторных документов и клинические исследования. Учёным также нужно оптимизировать формулу, снизить дозировки и разработать методы промышленного производства.

Тем не менее, сама концепция трансдермальной доставки инсулина выглядит перспективной. Если результаты подтвердятся у людей, такой подход может облегчить жизнь пациентам, испытывающим страх перед инъекциями, и повысить приверженность лечению. Пока это экспериментальная технология, но она демонстрирует новый путь к терапии диабета без игл.