Terapie

Diabete tipo 2: una soluzione iniettabile può tenere sotto controllo la glicemia per settimane

Nuovo trattamento dura più di due settimane nei primati, promettendo di eclissare le attuali opzioni di trattamento negli esseri umani

Gli ingegneri biomedici della Duke University hanno creato una tecnologia che potrebbe fornire settimane di controllo del glucosio per il diabete tipo 2 con una singola iniezione, la cosa sarebbe un notevole miglioramento rispetto alle terapie attuali. Nei primati, il trattamento ha dimostrato di durare per settimane, piuttosto che giorni.

Con la creazione di un meccanismo a rilascio controllato per un farmaco e ottimizzare il suo tempo di circolazione nel corpo, questa nuova iniezione di biopolimero ha il potenziale per sostituire le iniezioni giornaliere o settimanali di insulina con una sola, una volta  o due al mese neii trattamenti per il tipo 2 diabete.

La nuova terapia è descritto 5 giugno in Nature Biomedical Engineering.

Molti trattamenti attuali per il diabete di tipo 2 utilizzano una molecola di segnalazione chiamata glucagone-like peptide-1 (GLP-1) per provocare il rilascio dell’insulina nel pancreas per controllare lo zucchero nel sangue. Tuttavia, questo peptide ha una breve emivita e viene eliminato dal corpo rapidamente.

Per rendere i trattamenti più duraturi nel tempo, i ricercatori hanno in precedenza fuso GLP-1 con microsfere sintetiche e biomolecole, come gli anticorpi, che li rende attivi per due o tre giorni nei topi e fino ad una settimana negli esseri umani. Nonostante questo miglioramento, molti di questi trattamenti non includono un meccanismo per controllare la velocità di rilascio del peptide, che causa l’efficacia del trattamento di plateau dopo un uso prolungato.

Ora i ricercatori della Duke hanno creato una tecnologia che fonde GLP-1 ad un elastina come polipeptide sensibile al calore (ELP) in una soluzione che può essere iniettata nella pelle attraverso un ago standard. Una volta iniettata, la soluzione reagisce con il calore del corpo per formare un gel biodegradabile-like “depot” che rilascia lentamente il farmaco come si scioglie. In esperimenti su animali, la terapia offre il controllo del glucosio fino a tre volte più a lungo rispetto rispetto ai trattamenti attualmente sul mercato.

 

In ulteriori prove, la squadra ha trovato che la formulazione ottimale migliora il controllo del glucosio nelle scimmie rhesus per più di 14 giorni dopo una singola iniezione, mentre rilascia il farmaco ad una velocità costante per tutta la durata della prova.

“La cosa che è eccitante di questo lavoro è stata la nostra capacità di dimostrare che il farmaco potrebbe durare più di due settimane in primati non umani”, dice Kelli Luginbuhl, uno studente di dottorato nel laboratorio Chilkoti e co-autore dello studio. “Perché il nostro metabolismo è più lento di scimmie e topi, il trattamento dovrebbe teoricamente durare anche più a lungo negli esseri umani, così la nostra speranza è che questa sarà la prima formulazione bi-settimanale o una volta al mese per le persone con diabete di tipo 2”.

Attualmente, la più lunga durata d’azione trattamento di controllo del glucosio sul mercato, la Dulaglutide, richiede un’iniezione una volta alla settimana, mentre le terapie di insulina standard, spesso devono essere iniettato due volte o più ogni giorno.

Nonostante una varietà di opzioni di trattamento, il diabete di tipo 2 nella gestione pone ancora un problema. I pazienti non sempre raggiungono i loro obiettivi glicemici, e l’adesione a un piano di trattamento che si basa su frequenti dosaggi, specifici a pasto lascia spazio per l’errore umano. Limitando il numero di iniezioni una persona potrà  controllare meglio i livelli di glucosio, i ricercatori sperano che questo nuovo strumento permetterà di migliorare le opzioni di trattamento per la malattia.

I ricercatori hanno ora intenzione di studiare la risposta immunitaria alle iniezioni ripetute e testare il materiale con altri modelli animali. Chilkoti e Luginbuhl stanno anche valutando applicazioni aggiuntive per il sistema a rilascio controllato, come ad esempio la somministrazione di farmaci antidolorifici.

Chilkoti ha anche detto che, poiché il farmaco è sintetizzata all’interno di colture batteriche diE. coli, invece di cellule di mammifero, è più economico e veloce da produrre, il che lo rende un potenziale bersaglio per uso in paesi in via di sviluppo una volta che è commercializzato.