Home BIOMEDICINA & SALUTE Insulina a pillola? Con la tecnologia "liquido ionico" è possibile

Insulina a pillola? Con la tecnologia “liquido ionico” è possibile

Nel diabete di tipo 1, il sistema immunitario attacca e danneggia in modo errato le cellule del pancreas che producono insulina, un ormone che è fondamentale per regolare la glicemia. Il diabete di tipo 1 non gestito può causare molti problemi di salute, a causa dei livelli di zucchero nel sangue non regolati. Per prevenire le complicanze e tenere sotto controllo le condizioni, le persone cui viene diagnosticato questo tipo di diabete devono ricevere dosi giornaliere di insulina trasportate nel sangue attraverso le iniezioni o le pompe per insulina. Ma questi metodi sono macchinosi e le iniezioni giornaliere multiple sono dirompenti e sgradevoli, specialmente per le persone che possono avere la fobia dell’ago. Somministrare insulina per via orale, sotto forma di pillola, sarebbe un’alternativa preferibile. Ma sfortunatamente, l’insulina si deteriora rapidamente quando entra in contatto con acido gastrico o gli enzimi digestivi. E i ricercatori finora non hanno avuto successo nei loro tentativi di sviluppare un rivestimento che avrebbe portato con sicurezza l’insulina oltre gli ostacoli del sistema digestivo e nel flusso sanguigno.

La via orale gode di un’elevata compliance del paziente, ma non è adatta per il parto di prodotti biologici. Ciò è dovuto al fatto che i farmaci somministrati per via orale devono attraversare l’ambiente acido dello stomaco che può degradare i farmaci proteici / peptidici. Questo può essere evitato incapsulandoli in sistemi enterici o altri sistemi con rivestimento protettivo. Tuttavia, dopo il rilascio nell’intestino dai loro involucri protettivi, i farmaci peptidici / proteici sono esposti aagli enzimi digestivi intestinali, che li scindono in peptidi ed aminoacidi. Se una parte del farmaco sfugge alla proteolisi, il suo assorbimento attraverso lo strato di muco intestinale e gli enterociti nella circolazione sistemica come molecola intatta è una sfida. L’assorbimento orale dell’insulina è ulteriormente impedito a causa della mancanza di specifici meccanismi di assorbimento dell’insulina nell’intestino. Una perturbazione della struttura dell’insulina durante il transito gastrointestinale può portare a significativa denaturazione e perdita di attività biologica. Pertanto, non a caso, i farmaci proteici e peptidici hanno una biodisponibilità orale trascurabile inferiore all’1%.

Di recente, tuttavia, un team di specialisti della Facoltà di Ingegneria e Scienze Applicate a Cambridge, Massachusset, ha inventato una pillola che sia in grado di svolgere questo lavoro. Una volta ingerita, l’insulina deve percorrere un impegnativo percorso ad ostacoli prima che possa essere efficacemente assorbita nel flusso sanguigno. Il lavoro originale è stato pubblicato sulla rivista Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze (PNAS) due anni fa. I ricercatori hanno creato un rivestimento per pillola complesso, progettato per proteggere l’insulina dall’acido gastrico e gli enzimi dell’intestino tenue ed essere in grado di penetrare le barriere protettive dell’intestino. In questa pillola, l’insulina verrebbe inserita in un liquido ionico contenente colina e acido geranico, esso stesso incapsulato nel rivestimento enterico, che è resistente all’acido gastrico. Il rivestimento enterico protegge il resto dall’ambiente acido dello stomaco, dissolvendosi solo nell’intestino tenue. Qui, il liquido ionico avrebbe resistito agli enzimi digestivi, proteggendo l’insulina contro di loro.

Quando una molecola proteica come l’insulina entra nell’intestino, ci sono molti enzimi la cui funzione è quella di degradare le proteine ​​in amminoacidi più piccoli. Tuttavia, l’insulina di origine ionica liquida rimane stabile. La colina ha carica eletttrica positiva, mentre l’acido geranico ha carica negativa: insieme formano il liquido ionico, ma avendo carica neutra si scioglie nei grassi facendo passare l’insulina attraverso le strutture tissutali. E la combinazione di colina e acido geranico (CAGE) è quindi in grado di passare sia il muco che riveste l’intestino tenue, sia la parete cellulare densa dell’intestino stesso. Gli scienziati notano anche che la pillola è facilmente prodotta, che questo processo sarebbe più conveniente rispetto alle altre terapie e che la pillola non è facilmente deperibile. Può essere conservata, infatti, in modo sicuro per un massimo di 2 mesi a temperatura ambiente, sopravvivendo più a lungo dell’insulina iniettabile che viene attualmente distribuita. Questo studio mostra risultati notevoli in cui l’insulina somministrata per via orale in combinazione con un liquido ionico funziona bene come una normale iniezione sottocute. Le implicazioni di questo lavoro in medicina potrebbero essere enormi, se i risultati possono essere tradotti in pillole che somministrano in modo sicuro ed efficace l’insulina e altri farmaci peptidici agli esseri umani.

I liquidi ionici sono già stati utilizzati per il rilascio di farmaci scarsamente solubili in acqua come danazolo, itraconazolo, cinnarizina e alofantrina. E poi l’accoppiata (CAGE)  è sicura. La colina, un importante componente della lecitina, è presente sia nelle piante che negli animali ed è richiesta per varie funzioni fisiologiche. D’altra parte, l’acido geranico è un additivo alimentare comune e si trova in cardamomo, citronella, e in molti oli essenziali vegetali. Nel complesso, questo studio delinea lo sviluppo di una formulazione orale di insulina altamente efficace che ha un enorme potenziale di traduzione clinica in futuro. L’insulina-CAGE può essere preparata senza sforzo in un unico processo, che non richiede modifiche a carico dell’insulina stessa, e quindi può essere facilmente adattata per la produzione industriale. L’insulina somministrata per via orale raggiungerebbe il sangue in modo più simile al rilascio naturale di insulina da parte del pancreas. Inoltre, questo metodo può ridurre gli effetti avversi associati alla somministrazione ripetuta di iniezioni di insulina.

Niente più fastidiose iniezioni sottopelle, dunque?

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Banerjee A et al. Proc Natl Acad Sci. USA. 2018; 115(28).

Rogers RD, Gurau G. Proc Natl Acad Sci USA 2018; 115(47).

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Agatemor C et al. Bioeng Transl Med. 2018 Jan; 3(1):7-25.

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it

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