Une prescription plus facile

Anonim

Les patients diabétiques de type I injectent généralement de l'insuline plusieurs fois par jour, un processus douloureux qui réduit la qualité de vie. Les médicaments injectables sont également associés à la non-conformité, ce qui peut entraîner des complications à long terme chez les patients souffrant d'une maladie chronique et une augmentation considérable des coûts de soins de santé.

Alors, qu'est-ce qui empêche les médecins de prescrire une solution beaucoup plus simple, comme une pilule d'insuline? Nos propres systèmes de digestion sont à blâmer, car dans ce cas, ils fonctionnent trop bien pour leur propre bien.

"Nos corps voient toutes les protéines que nous ingérons comme nourriture, même s'il s'agit d'une protéine thérapeutique comme l'insuline. Les protéines qui pénètrent dans l'estomac sont digérées en acides aminés individuels et perdent toute fonction thérapeutique", explique Katie Whitehead ingénierie à l'Université Carnegie Mellon.

Même si le médicament était capable de se rendre au petit intestin sans être digéré, notre corps ne pourrait toujours pas l'absorber. Les médicaments contenant de grandes protéines ne pénètrent pas dans la paroi intestinale, ce qui signifie qu'il est impossible pour le médicament de pénétrer dans la circulation sanguine et de commencer à agir dans l'organisme.

Whitehead a vu ce défi de livraison de médicaments comme une opportunité de s'associer à son collègue Alan Russell, professeur et directeur du Disruptive Health Technology Institute. Avec l'expérience de Whitehead dans les systèmes d'administration de médicaments et l'expertise de Russell dans l'ingénierie des protéines à base de polymères, l'équipe a développé une solution innovante. Leur recherche a récemment été publiée dans le Journal of Controlled Release.

En utilisant une technique appelée polymérisation radicalaire par transfert d'atomes (ATRP) (développée par le professeur de chimie Krzysztof Matyjaszewski à Carnegie Mellon), l'équipe a créé une protéine conditionnée capable de survivre aux conditions de digestion. La protéine utilisée dans cette étude a servi de modèle pour des médicaments thérapeutiques tels que l'insuline.

L'ATRP a permis à Russell d'attacher un polymère à la protéine modèle. Une fois attaché, ce polymère agit comme un bouclier contre les enzymes digestives dans l'estomac.

"Notre équipe avait mis au point un polymère très stable, suffisant pour survivre dans l'acide chlorhydrique", explique Russell. "Nous étions convaincus que nous pouvions utiliser ce polymère pour protéger la protéine modèle de l'estomac, mais le deuxième défi consistait à déplacer sélectivement la protéine modèle à travers la paroi intestinale."

Pour relever ce défi, Whitehead a identifié une structure chimique appelée phénylpipérazine qui augmente la perméabilité de l'intestin. En entourant la protéine dans un polymère fabriqué à partir de phénylpipérazine, la protéine modèle passe facilement à travers les barrières cellulaires intestinales. Notamment, l'équipe de recherche a augmenté le transport de la protéine modèle sans augmenter le transport d'autres composés nocifs, tels que les déchets, à travers l'intestin.

"Nous sommes enthousiasmés par cette recherche car nous avons démontré que la conjugaison des polymères peut être utilisée pour obtenir des protéines orales. Ces résultats soulèvent beaucoup d'autres questions que nous sommes impatients d'aborder, telles que l'influence de la structure et de l'architecture des polymères sur le processus d'administration. ainsi que si ces résultats se traduisent in vivo », explique M. Whitehead.

Les chercheurs estiment que ce projet constitue une étape importante dans leurs recherches sur le développement de systèmes d’administration de médicaments par voie orale qui peuvent être testés et utilisés en clinique.

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