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Formulación nanoterapéutica oral de insulina con reducción de episodios de hipoglucemia. Resumen La insulina inyectable es un medicamento ampliamente utilizado con eventos hipoglucémicos potencialmente mortales. Aquí informamos sobre puntos cuánticos de sulfuro de plata conjugados con insulina recubiertos con un polímero de quitosano/glucosa para producir una nanoformulación de insulina oral sensible. Esta formulación responde al pH, es insoluble en ambientes ácidos y muestra una mayor absorción en explantes de duodeno humano y Caenorhabditis elegans a pH neutro. La formulación es sensible a las enzimas glucosidasas para desencadenar la liberación de insulina. Se ha descubierto que la formulación se distribuye en el hígado de ratones y ratas después de la administración oral y promueve una reducción dependiente de la dosis de la glucosa en sangre sin promover la hipoglucemia ni el aumento de peso en roedores diabéticos. Los babuinos no diabéticos también muestran una reducción de la glucosa en sangre dependiente de la dosis. No se observó toxicidad bioquímica o hematológica ni eventos adversos en ratones, ratas y primates no humanos. La formulación demuestra el potencial de controlar la glucosa en sangre por vía oral sin episodios de hipoglucemia. |
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Los investigadores han encontrado una nueva forma de suministrar insulina al cuerpo. El medicamento, que puede tomarse por vía oral, ya ha sido probado en babuinos y se ha descubierto que reduce los niveles de azúcar en sangre sin provocar hipoglucemia. La nueva insulina estará lista para ser probada en humanos en 2025. Si todo va bien, los diabéticos tendrán una vida más fácil sin inyecciones.
Hay aproximadamente 425 millones de personas en todo el mundo con diabetes. Aproximadamente 75 millones de ellos se inyectan insulina diariamente. Ahora es posible que pronto tengan una nueva alternativa a las jeringas o bombas de insulina. Los científicos han encontrado una nueva forma de suministrar al cuerpo insulina inteligente.
La nueva insulina se puede consumir tomando una cápsula o mejor aún, dentro de un trozo de chocolate.
En su interior encontramos diminutos nanoportadores en los que se encapsula la insulina. Las partículas son 1/10.000 del ancho de un cabello humano y son tan pequeñas que ni siquiera se pueden ver con un microscopio normal.
"Esta forma de administrar insulina es más precisa porque la administra rápidamente a las áreas del cuerpo que más la necesitan. Cuando se administra insulina con una jeringa, se distribuye por todo el cuerpo, donde puede causar efectos secundarios no deseados", explica. Profesor Peter McCourt de la Universidad Ártica de Noruega UiT. Es uno de los investigadores detrás del estudio.
La investigación fue publicada recientemente en Nature Nanotechnology.
Entregando directo al hígado
Fueron investigadores de la Universidad de Sydney y del Distrito de Salud Local de Sydney quienes, en colaboración con UiT, descubrieron hace muchos años que era posible administrar medicamentos al hígado mediante nanoportadores. Posteriormente, el método se desarrolló aún más en Australia y Europa.
Muchos medicamentos se pueden tomar por vía oral, pero hasta ahora la gente tenía que inyectarse insulina en el cuerpo. McCourt explica que el problema de la insulina con nanoportador es que se descompone en el estómago y, por tanto, no llega a donde se necesita en el cuerpo. Este ha sido un gran desafío para desarrollar un medicamento para la diabetes que pueda tomarse por vía oral. Pero ahora los investigadores han resuelto este desafío.
"Hemos creado una capa para proteger la insulina de ser descompuesta por el ácido del estómago y las enzimas digestivas en su camino a través del sistema digestivo, manteniéndola segura hasta que llega a su destino, es decir, el hígado", dice McCourt, biólogo hepático.
Luego, el recubrimiento se descompone en el hígado mediante enzimas que se activan solo cuando los niveles de azúcar en la sangre son altos, liberando insulina donde luego puede actuar en el hígado, los músculos y la grasa para eliminar el azúcar de la sangre.
"Esto significa que cuando el nivel de azúcar en la sangre es alto, hay una liberación rápida de insulina y, lo que es más importante, cuando el nivel de azúcar en la sangre es bajo, no se libera insulina", dice Nicholas J. Hunt de la Universidad de Sydney, quien, junto con Victoria Cogger, lidera el proyecto.
Explica que este es un método más práctico y amigable para el paciente para controlar la diabetes porque reduce en gran medida el riesgo de que ocurra un evento de hipoglucemia y permite la liberación controlada de insulina dependiendo de las necesidades del paciente, a diferencia de las inyecciones donde toda la insulina se libera de una sola vez.
Menos efectos secundarios
El nuevo método funciona de manera similar a cómo funciona la insulina en personas sanas. El páncreas produce insulina que primero pasa por el hígado, donde se absorbe una gran parte y mantiene estables los niveles de azúcar en sangre. En el nuevo método de insulina, el nanoportador libera insulina en el hígado, donde puede ser absorbida o ingresada a la sangre para circular por el cuerpo.
"Cuando se inyecta insulina debajo de la piel con una jeringa, mucha más cantidad llega a los músculos y al tejido adiposo de lo que normalmente sucedería si se liberara del páncreas, lo que puede conducir a la acumulación de grasas. También puede conducir a hipoglucemia, que puede ser potencialmente peligrosa para las personas con diabetes.
Con el nuevo método, habrá menos efectos secundarios.
Además, no necesitas pincharte con una aguja y podrás tomar el medicamento que necesites de una forma un poco más discreta. Además, esta forma de insulina no necesita refrigeración.
Probado en babuinos
La insulina oral ha sido probada en nematodos, ratones y ratas. Y, por último, el medicamento se ha probado en babuinos en la Colonia Nacional de Babuinos de Australia. "Para que la insulina oral fuera más sabrosa, la incorporamos al chocolate sin azúcar. Este enfoque fue bien recibido", dice Hunt. Según él, en este estudio participaron 20 babuinos. Cuando recibieron el medicamento, su nivel de azúcar en sangre disminuyó.
Los babuinos eran babuinos normales y sanos, pero la insulina oral también se probó en ratones y ratas que en realidad tenían diabetes. Los ratones y las ratas no tuvieron eventos de niveles bajos de azúcar en la sangre (hipoglucemia), aumentaron de peso ni acumularon grasa en el hígado, superando los desafíos actuales con las insulinas inyectables y otras insulinas orales.
Lo que queda ahora es probar el nuevo método en humanos.
Listo para usar en 2-3 años
"Los ensayos en humanos comenzarán en 2025 dirigidos por la empresa derivada Endo Axiom Pty Ltd. Los ensayos clínicos se realizan en 3 fases; en el ensayo de fase I investigaremos la seguridad de la insulina oral y analizaremos críticamente la incidencia de hipoglucemia en pacientes sanos y con diabetes tipo 1. Nuestro equipo está muy emocionado de ver si podemos reproducir en humanos los resultados de hipoglucemia ausente observados en babuinos, ya que esto sería un gran paso adelante. Los experimentos siguen estrictos requisitos de calidad y deben llevarse a cabo en colaboración con médicos para garantizar que sean seguros para los sujetos de prueba", dice Hunt.
"Después de esta fase I sabremos que es seguro para los humanos e investigaremos cómo puede sustituir las inyecciones para pacientes diabéticos en ensayos de fase 2", afirma el investigador.
Los investigadores esperan que el nuevo medicamento pueda estar listo para ser utilizado por todos en 2 o 3 años.
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Mensaje final En conclusión, la insulina conjugada con Ag 2 S QD con un recubrimiento polimérico CS/GS fue sencilla de fabricar y reproducible en CSIRO. El producto facilitó la absorción oral y la focalización hepática de la insulina. En ratones, ratas y babuinos, demostró un efecto dosis-dependiente con una incidencia reducida de hipoglucemia y sin toxicidad. Estos estudios forman la base para evaluar esta formulación en humanos, la toxicidad en curso y las investigaciones clínicas. Esta tecnología está diseñada para ser una plataforma para la administración de péptidos orales. Es aplicable a péptidos y proteínas que actúan en el hígado (por ejemplo, interferón-α) u otros órganos específicos (por ejemplo, el páncreas para el agonista del péptido 1 similar al glucagón (liraglutida). |
Referencia: Hunt, N.J., Lockwood, G.P., Heffernan, S.J. et al. Oral nanotherapeutic formulation of insulin with reduced episodes of hypoglycaemia. Nat. Nanotechnol. (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-023-01565-2