Insulin dạng uống – Đột phá mới cho bệnh nhân đái tháo đường

5/5 - (3 bình chọn)

Bệnh đái tháo đường

Hàng triệu người trên thế giới đang sống với bệnh đái tháo đường typ 1 phải chịu ám ảnh đau đớn hàng ngày do một đến hai mũi tiêm gây ra để cung cấp insulin cho cơ thể. Vì vậy việc phát triển dạng thuốc insulin dùng đường uống là vô cùng cấp bách. Không chỉ cung cấp insulin để cải thiện chất lượng cuộc sống cho khoảng 40 triệu người mắc bệnh tiểu đường typ 1 trên toàn thế giới, thuốc uống chứa insulin còn giúp bệnh nhân tuân thủ tốt hơn và giảm thiểu nhiều tác dụng phụ do bệnh nhân tự chích insulin không thành công.

bút tiêm insulin
Bệnh nhân đái tháo đường đang sử dụng bút tiêm insulin

Ngoài ra, dược động học của thuốc insulin dạng uống giống với sinh lý của insulin do tuyến tụy tiết ra hơn so với dạng thuốc tiêm. Insulin dạng uống hoặc insulin do tuyến tụy tạo ra được vận chuyển đến gan thông qua tĩnh mạch cửa và được lưu giữ tại đây 80%, chỉ 20% insulin lưu thông trong vòng tuần hoàn, trái với nồng độ insulin cao trong máu khi sử dụng dạng thuốc tiêm. Do đó dùng insulin dạng uống còn có thể làm giảm tác dụng phụ của việc sử dụng thuốc tiêm trong một thời gian dài.

Khó khăn bào chế insulin đường uống

Tuy nhiên khó khăn khi bào chế insulin dưới dạng thuốc đường uống là phải vượt qua những rào cản của đường tiêu hóa như môi trường acid ở dạ dày, sự phân hủy của các enzyme ở ruột và sự khó hấp thu qua màng ruột đối với một đại phân tử như insulin. Nhiều thập kỷ qua, các nhà nghiên cứu khác cũng đã thử những phương pháp để vượt qua những rào cản này như bào chế insulin ở dạng nano như liposome, nano polyme hay nano lipid rắn, bao insulin bằng màng bao tan ở ruột, thêm các tá dược khác (natri glycolat, aprotinin, bacitracin) để ức chế sự phân hủy của các enzyme, biến đổi phân tử insulin (gắn với transferrin hay TAT peptid) hay thêm các chất tăng hấp thu (muối mật, chất diện hoạt, acid béo, polyme) để tăng cường sự hấp thu insulin tại ruột. Nhiều phương pháp đòi hỏi quy trình bào chế nhiều công đoạn, công thức bào chế nhiều thành phần hay phải biến đổi hóa học phân tử insulin. Vì vậy hiện vẫn chưa có chế phẩm insulin dạng uống nào trên thị trường.

Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật và Khoa học ứng dụng Harvard John A. Paulson (SEAS) đã phát triển một dạng thuốc đường uống giúp bệnh nhân tiểu đường kiểm soát lượng đường trong máu. Các nghiên cứu trên tế bào và trên chuột cho thấy thuốc an toàn, hiệu quả và ổn định, đồng thời dễ mở rộng sản xuất trên quy mô lớn với chi phí sản xuất thấp.

Công nghệ bào chế insulin dạng uống

Insulin có bản chất là protein, khi vào cơ thể qua đường tiêu hóa sẽ bị acid dạ dày và các enzyme ở ruột phân hủy thành các acid amin. Vì vậy, insulin đã được nhóm nghiên cứu kết hợp với một chất lỏng ion với thành phần chính là cholin và acid geranic (CAGE) đóng vai trò là chất vận chuyển insulin để phát triển thành insulin dạng uống. CAGE được tạo ra bằng cách cho acid geranic phối hợp với cholin carbonat, khuấy ở 40oC và loại nước bằng cô quay ở 60oC, sau đó phân tán insulin dạng bột vào một thể tích xác định CAGE và khuấy đều tạo phức hợp insulin-CAGE. Thuốc sau đó được đóng nang và bao tan trong ruột (sử dụng nguyên liệu bao là Eudragit L-100) giúp chống lại sự phân hủy của acid dạ dày. Khi đến môi trường kiềm trong ruột non, màng bao này sẽ hòa tan và giải phóng phức hợp insulin-CAGE bền vững dưới tác dụng của các enzyme ở ruột. Ngoài ra, cholin và acid geranic trong công thức thuốc còn giúp cho một phân tử có kích thước lớn như insulin có thể đi qua được lớp màng nhầy và các tế bào liên kết chặt chẽ ở thành ruột để được hấp thu.

nang thuốc chứa Insulin-CAGE
Hình 1: Hình minh họa nang thuốc chứa Insulin-CAGE

 

độ ổn định của insulin
Hình 2: CAGE làm tăng sự ổn định của insulin dưới tác dụng của enzyme trypsin (*: p < 0,01, **: p < 0,001)

 

Sự hấp thu insulin
Hình 4: CAGE làm tăng sự hấp thu insulin qua màng tế bào biểu mô ruột Caco-2

 

Công thức bào chế này có tính tương thích sinh học cao và có thể bảo quản đến hai tháng ở nhiệt độ phòng, lâu hơn một số sản phẩm insulin tiêm hiện có trên thị trường và có thể bảo quản ở tủ lạnh (nhiệt độ 4oC) ít nhất 4 tháng.

bảo quản insulin
Hình 5: Hiệu quả giảm đường huyết ở chuột của insulin trong insulin-CAGE không đổi sau khi bảo quản 1-2 tháng ở nhiệt độ phòng và 3-4 tháng ở 4oC

Nghiên cứu này cũng cho kết quả đáng ghi nhận khi dạng thuốc uống chứa insulin – CAGE có tác dụng như thuốc tiêm thông thường. Ngoài ra, thuốc insulin đường uống của nhóm nghiên cứu có thể được bào chế với quy trình đơn giản chỉ một công đoạn nên dễ dàng mở rộng trên quy mô sản xuất công nghiệp với chi phí sản xuất thấp.

insulin làm giảm đường huyết
Hình 6: Hiệu quả giảm đường huyết đáng kể của Insulin-CAGE trong viên nang so với insulin tiêm dưới da ở chuột

Thuốc uống chứa insulin này dự kiến sẽ được nghiên cứu nhiều hơn trên động vật về sinh khả dụng cũng như độc tính trường diễn và hy vọng sẽ tiến tới thử nghiệm ở người. Các nhà nghiên cứu khá lạc quan vì chất lỏng ion kết hợp với insulin có thành phần chính là cholin và acid geranic được coi là an toàn. Cục Quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ đã thiết lập liều khuyến cáo hàng ngày của cholin, một chất dinh dưỡng thiết yếu giống như vitamin; và acid geranic là một hợp chất tự nhiên xuất hiện trong bạch đậu khấu và sả, được sử dụng rộng rãi như một chất phụ gia thực phẩm. Phòng phát triển công nghệ của Havard đang tìm kiếm các cơ hội để thúc đẩy phát triển và thương mại hóa công nghệ này. Phương pháp này cũng mở ra triển vọng áp dụng để bào chế các dạng thuốc uống chứa dược chất có bản chất protein hay peptid như insulin thay vì phải sử dụng dạng thuốc tiêm.

Tài liệu tham khảo

1. Amrita Banerjee, Kelly Ibsen, Tyler Brown, Renwei Chen, Christian Agatemor, Samir Mitragotri, (2018), “Ionic liquids for oral insulin delivery”, Proceedings of the National Academy of Sciences, 201722338

2. Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, “Delivering insulin in a pill: Technique could replace daily injections for diabetics”, Science Daily, 25 June 2018

Ngày viết:
Lời nói đầu, Thân gửi các bạn độc giả của bs Chi. Mình muốn tâm sự một chút suy tư của một bác sĩ nghèo nhưng lại mang trong mình một nỗi lòng đau đáu của một người mẹ, một người phụ nữ lương thiện, muốn giúp đỡ những người khó khăn hơn mình. Cách đây hơn 3 năm, trước khi đại dịch covid xảy ra. Mình có lập 1 trang fb với tên Dr. Nguyễn Thị Kim Chi. Trang chuyên dịch những bài viết hay về thông tin y học trên Medscape, một tờ báo uy tín. Những bài viết là những tiến bộ khoa học nhân loại được chuyển thể từ tiếng Anh sang tiếng Việt. Với mục đích đem thông tin y học mới nhất, đem những thành tựu y học tiên tiến nhất tiếp cận với những bệnh nhân, người mà cũng đang khao khát tìm đến những hy vọng tiến bộ y học trên con đường chạy chữa bệnh của bản thân, người thân, gia đình mình. Với mục đích đó, mình thực hiện cũng được hơn 3 năm. Trộm vía, được sự ủng hộ giúp đỡ của bạn đọc, may mắn công việc đó cũng vẫn trôi chảy. Với việc đem thông tin y học chuyển tải qua tiếng Việt, mình cũng được rất nhiều bạn đọc tìm hiểu, đặt những câu hỏi về tình trạng bệnh, cách chữa trị của người thân, con cái, hay những phương pháp tiên tiến nhất. Cảm ơn tình cảm của bạn đọc đã ủng hộ bs cũng như trang fb Dr.Nguyễn Thị Kim Chi. Nay trang fb được đổi tên thành Fb Nguyễn Thị Kim Chi. Xuất phát từ việc khao khát muốn làm thiện nguyện, mình đã mạnh dạnh lập nên trang fb này. Với mục đích kêu gọi từ thiện từ những bạn đọc gần xa. Một miếng khi đói bằng một gói khi no. Trao đi là còn mãi! Mình mong muốn làm từ thiện thì từ rất lâu rùi. Mình cũng đi tìm hiểu rất nhiều hội nhóm với mong muốn có thể hành động, hoặc làm bất kì những việc gì đó, dù là nhỏ nhất có thể giúp đỡ được người khó khăn hơn mình. Chính vì khao khát mong muốn trao đi những tình cảm tốt đẹp, vượt qua cái ngại ngần của bản thân, và ước mơ thiện nguyện thành sự thật nên mình, bs Chi lập trang fb Thiện nguyện - Charity. Trang này sẽ là lưu giữ những thông tin vs những tấm lòng thiện nguyện của bạn đọc trang bs Chi. Hãy chung tay giúp đỡ những người có hoàn cảnh khó khăn. Dù là nhỏ nhất cũng rất đáng trân trọng. Mình xin đóng góp quỹ của trang Thiện nguyện - Charity trước 1000k. Số tiền này tuy nhỏ, nhưng mong muốn trang sẽ giúp đỡ được nhiều người khó khăn hơn. Bạn đừng ngần ngại trao đi, dù là 20k hay 50k. Nếu bạn thấy thoả đáng thì điều đó đã là thiện nguyện rùi. Hãy để mình giúp bạn 1 phần nhỏ trên con đường thiện nguyện, để chúng ta có chung bạn thiện thành. Nếu bạn đọc bài, thấy bài hay xin like vs chia sẻ miễn phí. Nếu bạn muốn làm từ thiện, hãy chuyển tấm lòng của bạn tới số tài khoản của bs Chi. Mình sẽ giúp bạn gửi tới những người có hoàn cảnh khó khăn vs tấm lòng chân thành nhất. Tài khoản mang tên Nguyễn Thị Kim Chi Số tài khoản: 26702461 Ngân hàng: Vp bank (Vì Việt Nam thịnh vượng) Chuyển khoản ghi: TC tên người chuyển khoản Số tiền được cộng vào đủ từ 1000k-5000k sẽ được trao đến các địa chỉ công khai. Đến đây mình, bs Chi xin cảm ơn bạn đọc đã đồng hành cùng mình trong thời gian qua vs trong thời gian tới. Chúc các bạn đọc sức khoẻ, hạnh phúc, thành đạt.

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây