口服胰岛素研制取得突破,天天打针控血糖的日子要终结啦
1921年,年轻的加拿大骨科大夫班廷和助手几经周折,从实验狗的胰脏中提取出了含胰岛素的液体,他们将提取物注射到糖尿病狗身上,让狗活了下来。随后,他们又用牛做试验,并与生化学家合用,逐步解决了提纯难题。1922年1月,14岁的小男孩汤姆森成为接受胰岛素治疗的第一人,从此,胰岛素开始征战糖尿病。班廷大夫也于1923年获得诺贝尔奖,每年的11月14日,班廷大夫的生日,被定为国际糖尿病日,以纪念他的伟大贡献。
按照糖尿病的分型,需要使用胰岛素治疗的患者包括所有的1型糖尿病、20%的2型糖尿病、60%的妊娠糖尿病,仅以我国目前糖尿病患者的总数1.5亿来推算,需要使用胰岛素的患者数就达3900万。外源性胰岛素的补充和替代,虽然可以有效控制血糖,但是注射胰岛素治疗糖尿病也面临着巨大的挑大。
注射胰岛素首先要面对是心理挑战,据相关研究数据,约44%的患者对规范操作缺乏信心;25%以上感到焦虑和恐惧;58%对初始治疗有心理障碍。第二个挑战是绝大多数的患者都存在注射不规范,72%的人反复使用针头;70%不轮换注射部位,从而导致皮下脂肪硬节高发,血糖控制不佳。第三个挑战是脂肪增生发生超过53%,带来胰岛素的吸收波动;第四个挑战是注射装置不能很好满足患者需求。此外,还有胰岛素存储及保管不当带来的各种问题,以及用量把握不准引起的低血糖反应和并发症。
长期注射胰岛素的糖尿病患者真是吃尽了各种苦头,也有人受不了折腾,而厌倦或放弃使用胰岛素,他们抱怨,为什么要打针,难道就不能口服吗?其实,科学家也一直为这事儿着急,只是,胰岛素属于蛋白质,口服会破坏原有多肽结构,只能采用皮下注射的途径给药。但是,胰岛素注射时代就要终结了,来自美国哈佛大学的研究团队宣布,他们发明了一种全新的口服胰岛素制剂,这项具有划时代意义的研究结果发表在2018年6月25日的《PNAS》杂志上。
若想解决胰岛素的口服问题,需要保证胰岛素蛋白质和多肽的结构完整,同时又能使其在通过胃肠道时不被胃酸及胃肠蛋白质降解酶破坏,要在肠道的粘液层和肠壁细胞间有紧密的连接。哈佛大学的研究团队采用的方法是,用离子液体包裹胰岛素,然后再将其包入耐酸的肠溶衣中,这样可以保护其脆弱的有效载荷,又可通过胃肠道运送至血液。
新开发的基于离子液体的口服胰岛素,具有很高的安全性,可有效规避胃肠道屏障,显著增加胰岛素的吸收。这种离子液体是由胆碱和香叶酸开发的,可增强胰岛素的的细胞外运转,同时保护胰岛素免受酶的降解,并通过与粘液层的相互作用使其变薄。这些药物动力学和药效学的研究已经在动物试验中证实。
新型的口服胰岛素具有生物相容性,易于生产,在室温下保存2个月不降解,这比目前的有些注射用胰岛素的有效期还长。这种口服胰岛素还有一个显著特点是可以使血糖持续降低,每公斤体重3到10个单位的低剂量胰岛素可使血糖水平持续12小时显著降低,口服胰岛素给药可观察到45%的血糖持续降低。
以往口服胰岛素制剂的研究,主要聚焦在重新设计胰岛素分子上,或是将胰岛素涂覆在保护性聚合物中,或引入抑制酶分解或增强吸收的添加剂,口服递送制剂的研发是第一次。哈佛大学研究团队的专家计划进行更多的动物试验以及毒理学和生物利用度研究,他们乐观地认为,临床试验的获批将会很顺利,同时,他们预言这项技术也可以用于其他蛋白质递送研究。正在打胰岛素控血糖的朋友们,再坚持一下,口服胰岛素就会来啦。
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