Wetenschap
Nanotech opent de deur naar de toekomst van insulinemedicatie
Een internationaal team, onder leiding van onderzoekers uit Australië, heeft met behulp van nanotechnologie een systeem ontwikkeld waarmee mensen met diabetes in de toekomst orale insuline kunnen gebruiken. De onderzoekers zeggen dat de nieuwe insuline kan worden gegeten door een tablet in te nemen of zelfs in een stukje chocolade kan worden ingebed.
De nieuwe nanodrager, getest in muis-, ratten- en baviaandiermodellen, zou mensen met diabetes kunnen helpen bijwerkingen te vermijden die verband houden met insuline-injecties, zoals hypoglykemie (een lage bloedsuikerspiegel, wanneer er te veel insuline is geïnjecteerd).
Deze dierstudies hebben aangetoond dat de grootste kracht van het materiaal op nanoschaal is dat het kan reageren op de bloedsuikerspiegel van het lichaam. De coating lost de insuline op en geeft deze vrij wanneer er sprake is van een hoge bloedsuikerspiegel, maar laat de insuline, belangrijker nog, niet vrij in omgevingen met een lage bloedsuikerspiegel.
De nieuwe orale insuline maakt gebruik van een soort materiaal op nanoschaal dat 1/10.000ste van de breedte van een mensenhaar heeft. Het materiaal werkt op dezelfde manier als de zuurbestendige coating op tabletten, die het beschermt tegen vernietiging door maagzuur. Maar deze nieuwe coating omhult in plaats daarvan individuele insulinemoleculen en wordt een ‘nanodrager’ – die fungeert als een koerier die insulinemoleculen in het lichaam naar de plaatsen brengt waar ze moeten werken.
De bevindingen zijn gepubliceerd in Nature Nanotechnology .
Naar schatting lijden wereldwijd 422 miljoen mensen aan diabetes, en ongeveer 75 miljoen van hen injecteren zichzelf dagelijks met insuline. Jaarlijks worden ongeveer 1,5 miljoen sterfgevallen direct toegeschreven aan diabetes. In 2021 leden naar schatting meer dan 1,3 miljoen Australiërs aan diabetes.
Hoofdauteur Dr. Nicholas Hunt van de School of Medical Sciences van de Universiteit van Sydney in de Faculteit Geneeskunde en Gezondheid, zegt dat de ontwikkeling van een veilige en effectieve orale insuline een uitdaging is geweest sinds de ontdekking van insuline meer dan een eeuw geleden.
"Een enorme uitdaging waarmee de ontwikkeling van orale insuline werd geconfronteerd, is het lage percentage insuline dat de bloedbaan bereikt bij orale toediening of met insuline-injecties", zegt Dr. Hunt, die ook lid is van het Nano Institute van de Universiteit van Sydney en Charles Perkins Centrum.
"Om dit aan te pakken hebben we een nanodrager ontwikkeld die de absorptie van onze nano-insuline in de darmen drastisch verhoogt wanneer deze wordt getest in menselijk darmweefsel."
Uit preklinische tests in diermodellen is gebleken dat de nano-insuline na inname de bloedsuikerspiegel onder controle kon houden zonder hypoglykemie of gewichtstoename. Er was ook geen sprake van toxiciteit.
"Onze orale insuline heeft als bijkomend voordeel dat het het risico op hypoglykemische episoden aanzienlijk vermindert. Voor het eerst hebben we een orale insuline ontwikkeld die deze grote hindernis overwint", aldus Dr. Hunt.
Proeven op mensen zullen naar verwachting in 2025 van start gaan onder leiding van het spin-outbedrijf Endo Axiom Pty Ltd.
Endo Axiom Pty Ltd werd opgericht door Professor Victoria Cogger, Professor David Le Couteur AO en Dr. Nicholas Hunt, na 20 jaar onderzoek.
Dr. Hunt en zijn team waren gedreven om orale insulinetechnologie te ontwikkelen, omdat deze zou kunnen helpen de economische, gezondheids- en welzijnslasten in verband met diabetesmanagement voor patiënten te verlichten.
"We wilden onze tijd besteden aan de ontwikkeling van succesvolle orale insulinetechnologie, omdat we geloven dat dit mensen met diabetes zal helpen meer controle over hun aandoening te krijgen."
Senior auteur professor Victoria Cogger, directeur van het ANZAC Research Institute, zei dat de ontwikkeling van orale insuline het resultaat is van vele jaren van wetenschappelijke inspanningen en samenwerking.
"Het is geweldig om te zien dat ons werk wordt gepubliceerd, ondersteund door Endo Axiom en dat het tot klinische proeven komt? Om een verandering te kunnen leiden in de manier waarop we een ziekte behandelen die zoveel mensen treft", zei ze.
Professor Cogger zei dat toen haar werk aan het maken van een orale insuline voor het eerst begon, het een puur wetenschappelijke vraag was, maar toen werd een familielid getroffen door diabetes type 1.
"Het leven is vreemd en gaandeweg werd mijn familie getroffen door de diagnose diabetes type 1, en ik begon echt de realiteit te begrijpen van hoe het leven is met injecteerbare insulinetherapie.
"Het hebben van deze geleefde ervaring heeft het project op veel manieren gestimuleerd en een impuls gegeven om het leven van alle mensen met diabetes te verbeteren. Mijn hoop is dat we de veelzijdige last van diabetes kunnen verminderen door middel van gemakkelijk toegankelijke orale insuline."