تزریق انسولین با خوردن یک کپسول!

افراد مبتلا به دیابت ممکن است به زودی به واسطه اختراع یک کپسول که حاوی ریزسوزن است از شر تزریق‌های هر روزه خلاص شوند.

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، اوایل سال جاری یک کپسول به اندازه زغال اخته به دنیا معرفی شد که توسط محققان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) ساخته شده بود و به بیماران دیابتی اجازه می‌داد انسولین خود را به صورت خوراکی و نه از طریق تزریق دریافت کنند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

این کپسول حاوی ریزسوزن‌هایی بود تا انسولین را پس از هضم شدن کپسول در معده به بدن برساند.

اکنون همان تیم یک قدم فراتر رفته است و کپسول جدیدی را ایجاد کرده که در سفر گذر از معده زنده می‌ماند و محموله خود را به روده کوچک تحویل می‌دهد.

دلیل اینکه انسولین و سایر داروهای مبتنی بر پروتئین را در حال حاضر نمی‌توان به صورت خوراکی مصرف کرد این است که آنها قبل از اینکه بتوانند کار خود را انجام دهند، در دستگاه گوارش تجزیه می‌شوند. دانشمندان در تلاش برای تغییر این مسئله و کاهش نیاز به تزریقات مکرر سالهاست که مشغول اختراع گزینه‌های خوراکی مانند همین کپسول هستند.

این تیم همچنین تاکنون تعدادی از فناوری‌های مشابه از جمله یک کپسول که در سال 2014 به منظور دستیابی به روده کوچک طراحی شده بود و یک کپسول دیگر در سال 2016 که در معده به شکل ستاره باز می‌شد و داروها را آزاد می‌کرد، در کارنامه دارد. اکنون این فناوری‌ها را برای توسعه این کپسول جدید با هم ترکیب کرده است.

این کپسول در درجه اول برای زنده ماندن در محیط سخت و اسیدی معده و رسیدن به روده کوچک طراحی شده است، چرا که روده کوچک برخلاف معده هیچ گیرنده دردی ندارد.

هنگامی که کپسول به روده کوچک رسید، pH بالاتر در آنجا باعث می‌شود که کپسول باز شود و سه بازو که در داخل آن جمع شده‌اند، باز شوند. این بازوها هستند که محموله دارو را از طریق ریزسوزن‌هایی به طول یک میلی‌متر به بدن تزریق می‌کنند.

نیروی باز شدن این بازوها برای فشار مورد نیاز برای تزریق و سوراخ کردن بافت روده کوچک کافی است. این تیم آزمایشاتی را بر روی بافت حیوانات انجام داده است تا اطمینان حاصل کند که سوزن‌ها عمیق‌تر از حد لازم نفوذ نکنند و موجب آسیب نشوند.

ریزسوزن‌ها پس از اتصال به بافت روده کوچک شروع به حل شدن می‌کنند و داروی خود را برای جذب به جریان خون آزاد می‌کنند. پس از انجام این کار، بازوها از هم جدا می‌شوند تا احتمال انسداد در روده را کاهش دهند.

"استر کافارل سالوادور" یکی از نویسندگان اصلی این تحقیق می‌گوید: ما این بازوها را به گونه‌ای طراحی کردیم که قدرت کافی را برای تحویل انسولین به دیواره روده کوچک داشته باشند. آنها طی چند ساعت حل می‌شوند تا مانع انسداد دستگاه گوارش شوند.

محققان کپسول‌هایی به طول 30 میلی‌متر را روی خوک‌ها آزمایش کرده‌اند و می‌گویند که آنها به طور موثری انسولین را تحویل داده‌اند و در نتیجه سطح فوری سطح گلوکز خون خوک‌ها کاهش یافته است. خوک‌ها همچنین انسداد روده را تجربه نکردند و پس از تزریق انسولین به دیواره روده، بازوها به راحتی دفع شدند.

سالوادور افزود: ما از ساخت این کپسول خوشحالیم و امیدواریم که در آینده شاهد این باشیم که به افراد دیابتی و دیگران کمک کند.

وی گفت: از این کپسول می‌توان برای تزریق و تحویل داروهای پروتئینی دیگر مانند هورمون‌ها، آنتی بادی‌ها، آنزیم‌ها یا داروهای مبتنی بر RNA که نیاز به تزریق دارند، استفاده کرد.

این مطالعه در مجله Nature Medicine منتشر شده است.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: انسولین دیابت کپسول

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۵۴۰۰۱۸۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

هوش مصنوعی در جستجوی راز آلزایمر: ارتباط بین روده و مغز!

 به گزارش تابناک به نقل از عصرایران، به تازگی از یادگیری ماشینی برای پیش بینی نحوه اتصال متابولیت‌های ایجاد شده در روده با گیرنده‌های موجود در روده و مغز استفاده بسیاری شده است.
 

مجموعه‌ای از متابولیت‌ها و جفت‌های متصل شونده به گیرنده که اخیرا توسط محققان ایجاد شده اند، می‌توانند به منظور روشن کردن نقش میکروبیوم در بیماری آلزایمر مورد استفاده قرار گیرند.

محققان کلینیک کلیولند ویژگی‌های بیش از ۱ میلیون جفت بالقوه متابولیت و گیرنده را ارزیابی کرده‌اند تا ببینند که کدام یک از آن‌ها می‌توانند به یکدیگر متصل شوند. با شناسایی متابولیت‌های متصل به گیرنده‌های خاص، محققان توانستند مسیرهای بیولوژیکی را که این متابولیت‌ها ممکن است تحت تاثیر قرار دهند و همچنین هدف برخی از گیرنده‌ها را شناسایی کنند.

مطالعه مورد نظر از طریق مجله سل ریپورتز در اختیار علاقه مندان قرار گرفته است. نویسنده اصلی این تحقیق دکتر Feixiong Cheng، مدیر مرکز ژنوم کلینیک کلیولند، در یک بیانیه مطبوعاتی توضیح داد:

«متابولیت‌های روده کلید بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی در بدن ما هستند و همانطور که میدانیم برای هر کلید قفلی وجود دارد. البته مشکل این است که ما ده‌ها هزار گیرنده و هزاران متابولیت در بدن خود داریم و تشخیص اینکه کدام کلید با کدام قفل جفت و جور می‌شود، روندی کند و پرهزینه به شمار می‌رود. به همین دلیل است که تصمیم گرفتیم از هوش مصنوعی استفاده کنیم.»

سلامت روده چگونه بر سلامت مغز تاثیر می‌گذارد؟
وجود برخی متابولیت‌ها در روده تا حدی نشان دهنده حضور باکتری‌های خاص در این محیط است، زیرا این متابولیت‌ها از طریق تجزیه مواد غذایی در روده توسط باکتری‌ها ایجاد می‌شوند.

بیماری آلزایمر پیش از این نیز با تغییرات مشخص در میکروبیوم روده در انسان مرتبط شده است و احتمالا روده به واسطه نقشی که در عملکرد ایمنی دارد بر سلامت مغز اثر می‌گذارد. این مطالعات از طریق سری مجلات ناشر بریتانیایی بایومد مرکزی قابل دسترسی هستند.

دکتر استیو گندرون متخصص ایمونولوژی و غدد درون ریز که در مطالعه اخیر شرکت نداشته، در توضیح مکانیسم‌های احتمالی قیاس زیر را انجام داده است:

«روده را به عنوان یک بازار شلوغ تصور کنید که در آن انواع مواد شیمیایی مبادله می‌شوند. این مواد شیمیایی می‌توانند از جریان خون استفاده و به ایستگاه مرکزی مغز راه پیدا کنند. دانشمندان معتقد هستند که این خط ارتباطی ممکن است بر سلامت مغز اثر بگذارد زیرا اگر بازار (روده) شروع به فروش اقلام نامناسب (مانند مواد شیمیایی التهابی) کند، احتمال ابتلا به زوال مغز وجود خواهد داشت، یعنی همان مشکلی که در آلزایمر می‌بینیم. درست شبیه به این که از مواد فاسد در پخت کیک استفاده شده باشد!»

در حالی که نقش سیستم ایمنی در بیماری آلزایمر به خوبی شناخته نشده است، تحقیقات التهاب را با افزایش خطر ابتلا به این بیماری مرتبط می‌دانند و در این زمینه هم نظر هستند که التهاب مزمن می‌تواند در شروع بیماری مذکور نقش داشته باشد.

دکتر چنگ، نویسنده اصلی مطالعه، اضافه می‌کند: «بیماری آلزایمر یک بیماری چالش برانگیز به دلیل‌عدم وجود درمان موثر است. با این حال محور مغز-روده پتانسیل بالایی به منظور درمان اختلالات مغزی از خود نشان داده است.»

استفاده از هوش مصنوعی برای کشف مسیرهای نهفته در پس بیماری در آلزایمر
اگر بتوان از اتصال مضر متابولیت‌ها با گیرنده‌ها جلوگیری کرد، احتمال ابتلا به بیماری آلزایمر را نیز می‌توان کاهش داد. برای شناسایی جفت‌های متصل شونده، محققانی که در مطالعه حاضر بودند ابتدا یک تجزیه و تحلیل ژنتیکی برای شناسایی رابطه میان ۴۰۸ گیرنده و بیماری آلزایمر انجام دادند.

محققان با استفاده از کد ژنتیکی این گیرنده ها، از منابع هوش مصنوعی (AI) موجود برای پیش بینی شکل پروتئین‌های قابل اتصال، استفاده کردند. این روش دید خوبی از شکل نواحی اتصال گیرنده‌ها به دست می‌دهد.

در ادامه محققان توانستند پیش بینی کنند که کدام متابولیت‌ها و چگونه به این گیرنده‌ها متصل می‌شوند. بیشتر متابولیت‌های کشف شده لیپید یا متابولیت‌های لیپید مانند بودند.

و اما اهداف درمانی جدید برای آلزایمر؟
محققان همچنین چگونگی پاسخ این گیرنده‌ها به میکروبیوم افراد مبتلا به بیماری آلزایمر را بررسی کردند. آن‌ها با بررسی باکتری‌هایی که در میکروبیوم افراد مبتلا به بیماری آلزایمر فراوان هستند، دو متابولیت آگماتین و فنتیل آمین را شناسایی کردند که به ترتیب توسط باکتروئیدس فراژیلیس و رومینوکوک به وفور تولید می‌شوند.

سپس محققان تصمیم گرفتند با استفاده از سلول‌های بنیادی افراد مبتلا به آلزایمر، تاثیر این متابولیت‌ها را بر نورون‌های بیماران زیر نظر بگیرند.

آن‌ها دریافتند که آگماتین سطوح p-tau181، p-tau205، و پروتئین تاو کل را کاهش می‌دهد. مطالعات بیشتر روی فنتیل آمین نیز نشان داد که این متابولیت به طور قابل توجهی سطوح p-tau181، p-tau205 و تاو کل را در نورون‌ها به صورت وابسته به دوز کاهش می‌دهد.

این یک یافته امیدوار کننده است، زیرا تجمع بیش از حد پروتئین تاو با ایجاد بیماری آلزایمر مرتبط است.

چنگ گفت: «در مطالعات کنونی، ما صرفا فسفوریلاسیون تاو را اندازه‌گیری کردیم، زیرا فسفوریلاسیون تاو یک سنجش قوی و دقیق است. ما همچنین در حال انجام مطالعات پیش بالینی (حیوانی) بیشتری برای بررسی دقیق‌تر اثربخشی متابولیت‌های روده (به عنوان مثال، آگماتین) هستیم و ممکن است آن را در آزمایشات آینده و در افراد مسن نیز پیگیری کنیم.»

نویسندگان مطالعه خاطرنشان می‌کنند که ۹۹ درصد از آزمایشات بالینی در مورد مداخلات دارویی برای بیماری آلزایمر موفقیت‌آمیز نبوده است و چنگ اضافه می‌کند که یافته‌های آن‌ها می‌تواند به یک هدف جدید اشاره کند:

«این موضوع دقیقا همان فرضیه ما را شکل می‌دهد: بهبود سلامت روده ممکن است بر سطوح تاو در مغز تاثیر بگذارد، از بیماری آلزایمر پیشگیری یا حتی آن را درمان کند. با این حال، برای بررسی بیشتر این فرضیه به تحقیقات بیشتری در آینده نیاز داریم و اکنون با استفاده از نمونه‌های حیوانی و انسانی روی آن کار می‌کنیم.»