Ciecz jak igła? Nadzieja nie tylko dla diabetyków

Czy jest szansa na to, że już wkrótce dla osób z cukrzycą dostępne będą bezigłowe zastrzyki z insuliny? Naukowcy są coraz bliżej opracowania takiej bezbolesnej metody, którą oczywiście można byłoby rozszerzyć również na innych pacjentów. Kilka pytań pozostaje jednak nadal otwartych.

Fot. PAP/P. Werewka
Fot. PAP/P. Werewka

Osoby z cukrzycą typu 1 muszą podawać sobie podskórnie i to co najmniej kilka razy dziennie hormon – insulinę. Pozwala to uniknąć wysokiego poziomu glukozy we krwi, która rośnie np. wtedy, gdy człowiek posila się, czyli dostarcza sobie energii z węglowodanów, białek, tłuszczów. U osób z cukrzycą typu 1 tego wysokiego poziomu cukru nie potrafi już wyregulować trzustka, bo w wyniku procesu chorobowego przestaje produkować insulinę. Insulinoterapia staje się więc jedynym sposobem leczenia. Polega na podawaniu hormonu podskórnie, przy użyciu pena („strzykawki” przypominającej długopis) lub pompy insulinowej.

Penem wykonuje się iniekcję przy każdym podaniu hormonu, natomiast pompa insulinowa pozwala umieszczać zestaw infuzyjny w ciele rzadziej. Średnio raz na trzy dni wprowadza się kaniulę do ciała (ramię, pośladek, udo, brzuch lub dół pleców) za pomocą małej igiełki, która wyciągana jest zaraz po aplikacji tzw. wkłucia. Insulinę dawkuje się w tym przypadku poprzez kaniulę i przymocowany do pompy dren. Podobnie jak z innymi zastrzykami, również taka praktyka jest stosunkowo uciążliwa i wywołuje negatywne emocje – szczególnie u najmłodszych pacjentów. Nie można też nazwać jej zupełnie bezbolesną.

Ciecz staje się igłą

Od lat naukowcy pracują nad tym, by podskórne dostarczanie preparatów leczniczych – nie tylko insuliny – uczynić bezbolesnym. Pozwoliłoby to nie tylko wyeliminować lęk przed kłuciem, ale również sprawiłoby, że skóra pozostałaby nieuszkodzona, a zrosty i stwardnienia związane z wielokrotnymi iniekcjami nie miałyby w ogóle szans się pojawić. Poza tym byłaby to wielka ulga dla naszego środowiska, bo dziennie na świecie zużywa się ok. 44 mln igieł, które muszą być utylizowane w ściśle określony sposób jako odpady medyczne.

W kierowanym przez prof. Davida Fernandeza Rivasa, bioinżyniera z Uniwersytetu Twente w Holandii, projekcie badawczym, który otrzymał środki z funduszy UE, chodzi o to, by to „ciecz stała się igłą”, czyli by płyny dostawały się pod skórę za pomocą ciśnienia, a nie igły. Technika znana jako BuBble Gun obecnie jest udoskonalana. Projekt ma się zakończyć pod koniec 2024 roku. A na czym dokładnie polega?

„W przypadku BuBble Gun wiązka lasera jest kierowana na płynny lek w szklanym wkładzie, podgrzewając go do momentu wrzenia i utworzenia pęcherzyka. Bąbel ten rośnie, aż wyciśnie płyn z dużą prędkością, od 30 do 100 metrów na sekundę z rurki, i – w przypadku leku – w skórę. Zamiast przekłuwać skórę jak igła, lek jest wpychany pomiędzy komórki skóry. Ogranicza to uszkodzenia zarówno skóry, jak i komórek pod nią” – wynika z artykułu zamieszczonego w magazynie „Horizon”.

Missing content item.

Jak doprecyzowuje dr hab. Jan Kobierski z Zakładu Biofizyki Farmaceutycznej Uniwersytetu Jagiellońskiego Collegium Medicum, idea tej metody opiera się na zastosowaniu światła laserowego, co umożliwia uzyskanie bardzo dużych gęstości mocy.

– Dzięki temu energia dostarczona w krótkim czasie do umieszczonego przy skórze szklanego kartridża powoduje gwałtowne lokalne parowanie zawartego w nim leku. Duże ciśnienie w powstałym gazowym bąblu sprawia, że cząsteczki leku mają być wpychane: przez niewielki otwór w kartridżu, poprzez przestrzenie międzykomórkowe do wnętrza organizmu –wyjaśnia dr Kobierski.

Opracowywana metoda w przyszłości mogłaby służyć nie tylko diabetykom, ale również innym osobom, które na przykład boją się zastrzyków.

„Usunięcie bólu i strachu podczas procesu wstrzyknięcia będzie miało duży wpływ na wiele osób cierpiących na fobię przed igłami” – podsumowuje prof. Rivas.

Naukowiec podkreśla, że wiele szczepionek będzie działać równie dobrze, jeśli zostaną wprowadzone między warstwy skóry. Obecnie najczęściej podaje się je domięśniowo, skąd dawka przenika do układu krwionośnego.

Jest jednak kilka wyzwań

Naukowcy opracowujący BuBble Gun stoją przed pewnym technicznym wyzwaniem – każdy z nas ma inną grubość i rodzaj skóry. W dodatku parametry te zmieniają się zależnie od wieku, stylu życia (palacze mają ją cieńszą) czy choćby pory roku (co ma wpływ na suchość lub wilgotność skóry). Dlatego też należy precyzyjnie dostosować do każdego pacjenta ciśnienie wytwarzane przez urządzenie. Dr hab. Jan Kobierski zauważa, że konieczna byłaby indywidualna kalibracja urządzenia w zależności od rodzaju naskórka pacjenta w danym momencie. Zwraca też uwagę na to, że kolejnym wyzwaniem może być wysoka temperatura do jakiej – za pomocą lasera – podnoszona jest substancja lecznicza.

– W przypadku niektórych związków podgrzewaniu może towarzyszyć zmiana ich struktury, co może pociągnąć za sobą utratę właściwości leczniczych, a niektóre stać się mogą nawet szkodliwe – wyjaśnia naukowiec z UJ.

Do rozstrzygnięcia pozostaje także kwestia precyzji podawania leku.

– Naskórek jest barierą bardzo dobrze odgradzającą nas od środowiska zewnętrznego. Podejrzewam, że w wyniku tego tylko niewielka część dawki może skutecznie przenikać do organizmu – zastanawia się dr Kobierski.

Rys. Krzysztof "Rosa" Rosiecki

Jak szkoła zdaje egzamin z cukrzycy typu 1?

Na tę wątpliwość wskazuje również prof. Fernandez Rivas i stwierdza, że „potrzebny jest taki strumień płynu, aby przeniknął przez skórę na odpowiednią głębokość, bez rozpryskiwania się lub przedostawania się do pobliskiej tkanki lub materiału, co mogłoby w nieprzewidywalny sposób zmienić dawkę”.

Nie ma wątpliwości, że konieczna jest precyzyjna kontrola strumienia leku. Prace nad tym wciąż trwają – eksperymenty laboratoryjne powadzone są od 2018 roku na materiałach imitujących skórę, a także na prawdziwej tkance skóry. Z kolei badania na tkankach ludzkich trwają od 2022 roku. Jeszcze w tym roku rozpocząć mają się też te z udziałem zdrowych ochotników.

Pomimo wyzwań stojących jeszcze przed naukowcami, prof. Fernandez Rivas wyraża nadzieję, że osoby z cukrzycą będą mogły stosować zmodyfikowaną wersję plastra wykorzystującą technologię mikrostrumieni. Zawierałby on czujniki, które na bieżąco mierzyłyby poziom glukozy we krwi, a w razie konieczności podawały insulinę.

Dr hab. Jan Kobierski zastanawia się, czy ta innowacyjna metoda będzie miała szanse stać się uniwersalną, czy też będzie ograniczona jedynie do leków niezmieniających swoich właściwości po podgrzaniu i odpowiednia tylko dla terapii wymagających niewielkich dawek dostarczonych na niewielkie głębokości.

W 2017 roku na świecie było 9 mln osób z cukrzycą typu 1, większość z nich w krajach wysokorozwiniętych. W Polsce to ok. 200 tys. osób. Nadal nie jest znana przyczyna ani sposób zapobiegania tej chorobie.

Klaudia Torchała, zdrowie.pap.pl

Źródło:


Artykuł w magazynie „Horizon” z 28 marca br.

Dr David Fernandez Rivas o bezigłowej metodzie BuBble Gun

Artykuł przeglądowy o podaniu drogą bezigłową: J. Schoppink i D. Fernandez Rivas, „Jet injectors: Perspectives for small volume delivery with lasers”, Adv. Drug Deliv. Rev., vol. 182, p. 114109, Mar. 2022
 

Autorka

Klaudia Torchała

Klaudia Torchała - Z Polską Agencją Prasową związana od końca swoich studiów w Szkole Głównej Handlowej, czyli od ponad 20 lat. To miał być tylko kilkumiesięczny staż w redakcji biznesowej, została prawie 15 lat. W Serwisie Zdrowie od 2022 roku. Uważa, że dziennikarstwo to nie zawód, ale charakter. Przepływa kilkanaście basenów, tańczy w rytmie, snuje się po szlakach, praktykuje jogę. Woli małe kina z niewygodnymi fotelami, rowery retro. Zaczyna dzień od małej czarnej i spaceru z najwierniejszym psem - Szógerem.

ZOBACZ TEKSTY AUTORKI

ZOBACZ PODOBNE

  • Fot. PAP/P. Werewka

    Kiedy wybrać się po raz pierwszy z córką do ginekologa?

    Pierwsza wizyta dziewczynki u ginekologa to duże przeżycie, ale lepiej jej nie odkładać. Jeśli nic niepokojącego się nie dzieje, to można pojawić się w gabinecie po roku od pierwszego krwawienia, nie później jednak niż do ukończenia przez młodą pacjentkę 15 lat. Przed wizytą warto porozmawiać o tym, co czeka ją w gabinecie – radzi dr n. med. Ewa Kuś, konsultant ds. ginekologii i położnictwa Grupy Luxmed.

  • Fot. PAP/P. Werewka

    Sól jodowana: jak ustrzegliśmy się poważnej choroby

    Niedobór jodu może wywołać chorobę charakteryzującą się głębokim ubytkiem możliwości intelektualnych. To właśnie on odpowiadał w dawnych czasach za występowanie na terenie Szwajcarii tzw. kretynizmu endemicznego. Polska ustrzegła się tego losu, bo w 1935 roku wprowadzono skuteczną profilaktykę - do soli kuchennej dodawany był jodek potasu.

  • fot. tanantornanutra/Adobe Stock

    Jak wygląda świat, gdy traci się wzrok?

    Pewnego dnia obudziłem się i już nic nie widziałem. Całe dzieciństwo przygotowywano mnie na ten moment, ale czy można być na to naprawdę gotowym? Największą szkołę życia dało mi morze. Ono buja każdego tak samo – opowiada Bartosz Radomski, fizjoterapeuta i przewodnik po warszawskiej Niewidzialnej Wystawie.

  • P. Werewka/PAP

    Milowy krok – przeszczep gałki ocznej

    W okulistyce mamy za sobą kolejny krok milowy – przeszczep gałki ocznej. Na razie jednak to operacja kosmetyczna, bo nie umiemy jeszcze połączyć nerwów wzrokowych, a więc przywrócić widzenia. Wszystko jednak przed nami – wyraził nadzieję prof. Edward Wylęgała, kierownik Katedry i Oddziału Klinicznego Okulistyki Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach.

NAJNOWSZE

  • Adobe

    Nauka kontra łysienie – mecz wciąż trwa

    Mimo że przeszczepy włosów są coraz powszechniejsze, medycyna nie zapomina o łysieniu. Wciąż trwają poszukiwania nowych terapii. Najnowsze trendy to terapia komórkami macierzystymi i hodowla nowych mieszków włosowych w laboratoriach.

  • Późniejsze przejście menopauzy wiąże się ze zdrowszymi naczyniami krwionośnymi

  • Żelazo – toksyczne, ale niezbędne

  • Czy da się uchronić dziecko przed uzależnieniem?

  • Schizofrenia - odczarować mit zastrzyku

  • W piątek zapraszamy na konferencję na temat diagnostyki genetycznej w kardiologii

    W piątek, 7 lutego, o godz. 10.30 eksperci Polskiego Towarzystwa Kardiologicznego przedstawią założenia i wnioski raportu pt. „Znaczenie badań genetycznych w diagnostyce dziedzicznych chorób układu krążenia”. Raport ma posłużyć do dalszych prac nad rozwojem diagnostyki genetycznej w kardiologii.

  • Wyzwania medycyny: choroby neuronu ruchowego

  • Sport pomaga leczyć choroby układu krążenia