Инсулин per os

13

Существующий способ лечения сахарного диабета путем ежедневных инъекций инсулина является далеко не идеальным. Поэтому появление инсулина в таблетках стало бы настоящим событием для больных сахарным диабетом. Не только потому, что жизненно необходимые ежедневные инъекции инсулина не всегда удобны для больных диабетом, особенно детей, но еще и потому, что новый препарат позволил бы оттянуть момент перехода на уколы, что немаловажно для больных, которые не хотят становиться зависимыми от инъекций.

Между тем инсулин в таблетках был разработан еще более 10 лет назад и ни где-нибудь, а в России. Препарат даже получил название «РАНСУЛИН» – инсулин Российской академии наук. Однако, как это часто бывает, до массового производства уникального лекарства дело так и не дошло. Между тем, недавно немецкие ученые протестировали инсулин в капсулах и подтвердили, что пероральная форма имеет явные преимущества перед инъекционной. Так дождутся ли больные диабетом всего мира появления в продаже инсулиновых таблеток?

Об этом корреспондент zdorovieinfo беседует с одним из создателей чудо-таблеток, доктором химических наук Львом Ивановичем Валуевым.

Милена Сигаева / «Здоровье-инфо»

Роль инсулина в регуляции содержания сахара крови и его связь с диабетом была открыта учеными Бестом и Бентингом в 1922 году.

После этого ученые во всем мире работали над созданием такой формы инсулина, которую можно было применять перорально (в том числе в виде назальных спреев и таблеток). Еще в 50-ых годах XX века в журнале Nature появилась статья американского профессора Ласковский, который описал принцип перорального введения инсулина. Ему не хватило совсем немного для того, чтобы полностью завершить работу.

В 90-ых годах группа российских ученых в институте нефтехимического синтеза им.

Per os (лат.), перорально – прием лекарств через рот

А.В. Топчиева РАН, возглавляемая академиком Платэ Николаем Альфредовичем в рамках программы Президиума Российской академии наук «Фундаментальные науки – медицине» создала препарат инсулина в таблетированной форме.

Почему таблетки лучше?

Еще великий среднеазиатский философ и врач Авиценна обратил внимание на роль печени в системе распределения продуктов пищеварения в человеческом организме.

Диабет – заболевание, которое проявляется высоким уровнем сахара в крови по причине отсутствия (при диабете 1го типа) или недостатка (при диабете 2го типа) секреции инсулина. Поскольку инсулин – это гормон, регулирующий обмен веществ, прежде всего углеводов (сахаров), а также жиров и белков, то при диабете обмен веществ нарушается, повышается содержание сахара в крови, сахар выводится с мочой, в крови появляются кислые продукты нарушенного сгорания жиров – кетоновые тела.

После еды, в крови человека появляется глюкоза. В ответ на повышение концентрации глюкозы поджелудочная железа начинает вырабатывать инсулин, который попадает в печень через кровеносные сосуды одновременно с продуктами пищеварения. Печень, в свою очередь, контролирует количество инсулина, достигающего другие органы и ткани. Когда же больной сахарным диабетом делает инъекцию инсулином, который попадает сразу в кровь, то печень из этого процесса исключается. Отсутствие контроля со стороны печени приводит к тому, что у больных сахарным диабетом развиваются такие осложнения, как сердечно-сосудистые заболевания, расстройство функций головного мозга и т.д.

По некоторым оценкам, сегодня в мире насчитывается более 70 миллионов человек больных диабетом. И их число неуклонно увеличивается.

Поэтому наиболее безопасным считается пероральное введение инсулина. При этом не следует забывать и моральные аспекты этой проблемы. Необходимость ежедневных инъекций инсулина травмирует психику больных, особенно детей, и причиняет им физические и моральные страдания.

При введении инсулина перорально, он в первую очередь появляется в печени. Дальше все происходит так, как и должно быть в здоровом человеческом организме. И побочный вред, наносимый здоровью при принятии инсулина, становится в разы меньше.

Один из авторов актуального исследования, эндокринолог Кристоф Капица из Профильного института метаболических исследований города Нейсса в Германии, сказал: «Инсулин в капсулах, комбинированный с носителем лекарственного вещества, продемонстрировал видимое превосходство над своим инъекционный аналогом. Он действует и распадается гораздо быстрее, что поможет лучше контролировать сахар крови у пациентов с диабетом 2 типа».

Механизм действия перорального инсулина

Инсулин – это белковый гормон, вырабатываемый поджелудочной железой. А белок при пероральном применении организм воспринимает не как лекарство, а как простую белковую еду, и соответственно разлагает его до составляющих его аминокислот. Именно защита инсулина от разрушающего действия пищеварительных ферментов и былаглавной проблемой в создании пероральной формы инсулина, над решением которой и стала работать группа российских ученых.

Гидрогель – набухшее в водном растворе вещество на основе водорастворимого полимера.

Переваривание белков начинается в желудке в кислой среде, дальше пища поступает в тонкий кишечник, где переваривание заканчивается в нейтральной среде и там же происходит всасывание веществ в организм. Белки разрушаются до составляющих их аминокислот, которые и всасываются в кровоток. Проблема предотвращения разрушения инсулина в желудке решалась достаточно просто. Его надо было поместить в капсулу из полимера, который не растворялся бы в кислой среде желудка, но растворялся бы в нейтральной среде тонкого кишечника. Подобные разработки существовали уже давно.

Гораздо сложнее оказалось решить другую проблему – предотвратить разрушение инсулина в тонком кишечнике. Полностью убивая ферменты, переваривающие белки, можно сохранить инсулин, однако тогда замедлялся бы процесс переваривания пищи. Именно это и поставило крест на возможности клинического применения предложенной еще в 50-ых годах профессором М. Ласковски смеси инсулина и ингибиторов ферментов.

Российские ученые предложили принципиально иной способ использования ингибитора ферментов – молекулы ингибитора химически связали с полимерным гидрогелем. Кроме того, в состав гидрогеля ввели полисахариды – соединения, способные взаимодействовать с находящимися на стенках тонкого кишечника лектинами. В этот гидрогель водили уже не связанный с ним инсулин, и все это помещали в желудочнонерастворимую полимерную капсулу.

При пероральном введении капсула проходила через желудок и растворялась в тонком кишечнике, освобождая гидрогель. На стенках тонкого кишечника есть соединения, называющиеся лектины. За счет взаимодействия полисахаридных участков ингибитора с лектинами частицы гидрогеля прилипали к стенкам тонкого кишечника. Химически связанный с гидрогелем ингибитор не выделялся в окружающую среду, нарушая процесс пищеварения, а нейтрализовал действие пищеварительных ферментов (протеаз), проникающих в гидрогель и пытающихся разрушить содержащийся в нем инсулин. В результате значительная часть инсулина спокойно всасывалась в кровь. А частичка полимера, по завершении процесса, выходила наружу естественным путем.

Ингибитор – вещество, присутствие которого в небольших количествах в среде приводит к снижению скорости химических реакций или к их подавлению.

Во время экспериментов, проведенных российскими учеными с больными диабетом 2 типа, был проверено действие инсулина в капсулах с гидрогелем. У больных, принимавших двойную (по сравнению с инъекционной) дозу инсулина в капсулах, сахар в крови понижался несколько в меньшей степени, чем при уколах. А когда дозу перорально вводимого инсулина увеличивали в 4 раза, уровень сахара в крови снижался даже в большей степени, чем у тех, кто делал уколы инсулина. «Большое количество инсулина – абсолютно не страшно, – уверяет Валуев, – ведь в кровоток попадает ровно столько же инсулина, как при инъекции, а остальная его часть просто погибает».

В последнем исследовании немецкие ученые предложили половине участников своего эксперимента по две капсулы со 150 единицами комбинированного перорального препарата, а другим сделали инъекции по 15 единиц обычного гормона. В течение всей ночи специалисты контролировали содержание глюкозы и инсулина в крови людей. При использовании капсул концентрация нужного количества инсулина была достигнута быстрее. Был и еще один плюс – пероральный инсулин быстрее удалялся из крови, чем его инъекционная форма, а значит, снижалась вероятность передозировки. Но при этом требовалось в 20 раз больше инсулина.

Другие способы введения инсулина

Протеазы – ферменты, расщепляющие в белках пептидную связь между аминокислотными остатками.

Профессор Валуев уверяет, что существует и еще один простой способ перорального введения инсулина.

В толстый кишечник человека ежедневно поступает до 5 литров воды. Если прохождение пищи по желудку занимает практически сутки, то вода проходит по нему быстро и не всасывается. Около 5% поглощенной воды поступает в толстый кишечник, остальная остается в тонком кишечнике, где и всасывается в кровь также, как и продукты разрушения белков.

Если мы выпьем воду, то значительная ее часть появится в крови уже через 3 минуты, поскольку она очень быстро проходит в тонкий кишечник. И Лев Иванович предложил растворить инсулин в воде до такой концентрации, чтобы желудок не успел почувствовать появление инсулина и начать его разрушать. И вот что получилось – когда кроликам с диабетом 2 типа вводили раствор инсулина в воде концентрации 1 мг/мл, то концентрация глюкозы в их крови практически не менялась. Чем в большем количестве воды растворяли инсулин, тем быстрее он начинал действовать. В ходе эксперимента выяснилось, что идеальная концентрация инсулина в обычной воде составляет 1 мг в 10-12 мл.

Российским учеными также был проведен эксперимент на крысах. У грызунов концентрация глюкозы в крови обычно составляет 90-110 мг на 100 мл. Ученые искусственно повысили крысам уровень глюкозы до 400-500 мг на 100 мл крови, то есть вызвали у них сахарный диабет 2 типа. Через 10 дней после этого животным ежедневно перорально вводили раствор инсулина (0,4 мг в 5 мл воды). Под действием такого инсулина, растворенного в воде, без таблеток и гелей больные крысы стали выздоравливать.

Назальный спрей

Способ назального введения лекарства не нашел распространения в мире по нескольким причинам. Самой важной из них является то, что количество лекарства, которое распыляется с помощью аэрозоля на слизистую оболочку носа, очень трудно точно дозировать.

На все вышеперечисленные формы перорального инсулина российские ученые получили патенты. И диабетики всего мира уже давно бы пользовались ими, но от процесса изобретения лекарства до его изготовления проходят годы, даже при обоюдном желании фармацевтических компаний и изобретателей. А с этими изобретениями сложилась парадоксальная ситуация. Пероральные формы инсулина уже прошли все медико-биологические испытания на животных и начальные стадии клинических испытаний, но нужно еще довольно много денег и усилий, чтобы довести лекарства до массового производства. К сожалению, в России недооценили важности этой разработки. И на настоящий момент может получиться так, что новейшие и улучшенные формы перорального инсулина Россия будет вынуждена закупать за рубежом.