Вопрос о замене инъекций инсулина чем-то менее болезненным и инвазивным стоял на повестке дня давно. И теперь, наконец-то, исследовательская группа из Массачусетского технологического института смогла решить проблему. Ученые создали капсулу с лекарством, которую можно использовать для перорального введения инсулина, проще говоря, таблетку.

Главной задачей было сделать так, чтобы защитить полезный инсулин от бессмысленного растворения в желудочном соке. Первый прототип таблетки представлял из себя «мини-ежа», покрытого множеством иголок из сжатого инсулина. Расчет был на то, что какая-нибудь из иголок воткнется в стенку желудка или тонкой кишки и выпустит инсулин в мышечную ткань. Недостаток заключался в том, что при этом инсулин остальных иголок расходовался напрасно.

Поэтому исследователи изменили конструкцию таблетки. В настоящее время она представляет собой капсулу с одной лишь самонаводящейся иголкой. Систему самонаведения ученые спроектировали, вдохновившись способностями пантеровых черепах. Эти черепахи имеют раковину с высоким бугристым куполом, которая позволяет ей самостоятельно вставать на лапы, даже при случайном переворачивании.

Используя компьютерное моделирование, ученые придумали аналог черепаховой формы для своей капсулы. Полученная конструкция позволяет игле всегда втыкаться слизистую оболочку желудка вне зависимости от движений человека и собственной перистальтики желудка и только после этого выпускать инсулин. Стенка желудка не имеет болевых рецепторов, поэтому пациенты не смогут почувствовать укола.

Кончик иглы изготовлен из почти 100-процентного сжатого, лиофилизированного инсулина. Стержень иглы, который не входит в стенку желудка, выполнен из другого биоразлагаемого материала. Сама капсула имеет размер примерно с чернику. Внутри капсулы игла прикреплена к сжатой пружине, которая удерживается на месте диском из сахара. При проглатывании сахарный диск растворяется, пружина распрямляется и игла входит в слизистую.

Как только кончик иглы вводится в стенку желудка, инсулин высвобождается со скоростью, заданной исследователями на этапе подготовке капсулы. После того, как капсула опустошается, она может безопасно пройти через пищеварительную систему. Побочных эффектов на этапе доклинических исследований обнаружено не было. В тестах на свиньях уже доказано, что с помощью таблетки можно успешно доставлять до 5 миллиграммов инсулина, что сопоставимо с количеством, которое обычно вводят пациенты с диабетом 2 типа путем инъекций.

Важно, что устройство может быть адаптировано для доставки и других белковых лекарств, например, иммунодепрессантов. Система может также работать для переноса нуклеиновых кислот, таких как ДНК и РНК.