Geschrieben von Maria Cohut, Ph.D. am 26. Juni 2018 – Faktencheck von Jasmin CollierMenschen mit Typ-1-Diabetes müssen sich täglich die erforderliche Dosis Insulin spritzen, um ihren Zustand zu verwalten. In Zukunft könnten Injektionen nicht mehr nötig sein; Wissenschaftler entwickeln eine praktikable Möglichkeit, Insulin in Pillenform zu verabreichen.
Typ-1-Diabetes ist eine weniger verbreitete Form der Krankheit, die im Gegensatz zu Typ-2-Diabetes oft erblich bedingt ist und nicht verhindert werden kann.
Bei Typ-1-Diabetes greift das Immunsystem fälschlicherweise die Zellen der Bauchspeicheldrüse an, die Insulin produzieren, ein Hormon, das für die Regulierung des Blutzuckerspiegels entscheidend ist.
Unbehandelt kann Typ-1-Diabetes aufgrund des unregulierten Blutzuckerspiegels viele gesundheitliche Probleme verursachen.
Um Komplikationen zu vermeiden und den Zustand unter Kontrolle zu halten, müssen Menschen, bei denen dieser Typ von Diabetes diagnostiziert wurde, täglich Insulindosen erhalten, die entweder durch Injektionen oder Insulinpumpen in den Blutkreislauf abgegeben werden.
Diese Methoden sind jedoch umständlich, und die mehrfachen täglichen Injektionen sind störend und unangenehm – besonders für Menschen, die eine Nadelphobie haben.
Die orale Verabreichung von Insulin in Form von Tabletten wäre eine bessere Alternative. Doch leider zerfällt das Insulin schnell, wenn es mit Magensäure oder Verdauungsenzymen in Berührung kommt.
Und bisher ist es den Forschern nicht gelungen, einen Überzug zu entwickeln, der das Insulin sicher über die Hindernisse des Verdauungssystems hinweg in die Blutbahn bringt.
Kürzlich jedoch hat ein Team von Spezialisten der Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences in Cambridge, MA, eine Pille entwickelt, die, wie sie sagen, in der Lage ist, diese Aufgabe zu erfüllen.
„Einmal eingenommen, muss Insulin einen anspruchsvollen Hindernisparcours überwinden, bevor es effektiv in den Blutkreislauf aufgenommen werden kann“, sagt der leitende Studienautor Samir Mitragotri.
Mitragotri und sein Team beschreiben ihre Forschung und die von ihnen entwickelte Insulinpille in einem Artikel, der jetzt in der Zeitschrift PNAS veröffentlicht wurde.
Wie ein Schweizer Taschenmesser
Die Forscher schufen eine komplexe Pillenhülle, die das Insulin vor der Magensäure und den Enzymen des Dünndarms abschirmen und auch die Schutzbarrieren des Darms durchdringen sollte.
In dieser Pille wäre das Insulin in einer ionischen Flüssigkeit eingebettet, die Cholin und Geraninsäure enthält, die ihrerseits in einer magensaftresistenten Beschichtung eingekapselt ist.
Die magensaftresistente Beschichtung schützt den Rest vor der sauren Umgebung des Magens und löst sich erst im Dünndarm auf. Hier würde die ionische Flüssigkeit den Verdauungsenzymen widerstehen und das Insulin gegen sie abschirmen.
„Wenn ein Proteinmolekül wie Insulin in den Darm gelangt“, sagt Erstautorin Amrita Banerjee, „gibt es viele Enzyme, deren Aufgabe es ist, die Proteine in kleinere Aminosäuren zu zerlegen.“ Allerdings, fügt sie hinzu, „bleibt das in einer ionischen Flüssigkeit enthaltene Insulin stabil.“
Und die Kombination aus Cholin und Geraninsäure ist dann in der Lage, sowohl den Schleim zu durchdringen, der den Dünndarm auskleidet, als auch die dichte Zellwand des Darms selbst.
„Unser Ansatz ist wie ein Schweizer Armeemesser, bei dem eine Pille Werkzeuge für jedes der auftretenden Hindernisse hat.“
Samir Mitragotri
Die Wissenschaftler weisen auch darauf hin, dass die Pille leicht herzustellen ist, dass dieses Verfahren kostengünstiger wäre als andere Therapien und dass die Pille nicht leicht verderblich ist – sie kann sicher bis zu 2 Monate bei Raumtemperatur aufbewahrt werden – und überlebt damit länger als einige der injizierbaren Insuline, die derzeit vertrieben werden.
Bemerkenswerte Ergebnisse
Nach so vielen Versuchen und Irrtümern, als es darum ging, einen Weg zu finden, Insulin oral zu verabreichen, loben andere Spezialisten nun die an der neuen Studie beteiligten Forscher für ihre Leistung.
„Es war der heilige Gral der Medikamentenverabreichung, Wege zu entwickeln, um Protein- und Peptid-Medikamente wie Insulin durch den Mund zu verabreichen, anstatt sie zu spritzen“, erklärt Mark Prausnitz, Regents‘ Professor und J. Erskine Love, Jr. Lehrstuhl für Chemie- und Biomolekulartechnik am Georgia Institute of Technology in Atlanta.
„Diese Studie zeigt bemerkenswerte Ergebnisse, bei denen Insulin, das durch den Mund in Kombination mit einer ionischen Flüssigkeit verabreicht wird, etwa genauso gut funktioniert wie eine herkömmliche Injektion. Die Implikationen dieser Arbeit für die Medizin könnten enorm sein, wenn die Erkenntnisse in Pillen umgesetzt werden können, die Insulin und andere Peptid-Medikamente sicher und effektiv an Menschen verabreichen“, fügt er hinzu.
Oral verabreichtes Insulin, so erklären die Forscher, würde das Blut auf eine Weise erreichen, die der natürlichen Freisetzung von Insulin durch die Bauchspeicheldrüse ähnlicher ist. Außerdem könnte diese Methode die mit wiederholten Insulininjektionen verbundenen unerwünschten Wirkungen verringern.
Mitragotri erklärt, dass der nächste Schritt von hier aus sein wird, weitere Studien in Tiermodellen durchzuführen und sicherzustellen, dass die von ihnen entworfene Pille völlig sicher für die Einnahme ist, obwohl die Wissenschaftler völlig optimistisch sind.
Sie sagen, dass Cholin und Geraninsäure bereits als sichere Verbindungen gelten, und sie hoffen, dass dies den Weg zu klinischen Studien am Menschen ebnen wird.