დიაბეტი გლობალური ჯანდაცვის მზარდი გამოწვევაა, რომელიც მილიონობით ადამიანს ეხება. მიუხედავად იმისა, რომ ინსულინთერაპია სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია როგორც ტიპი 1, ისე ტიპი 2 დიაბეტის მართვისთვის, ტრადიციულ მეთოდებს (კანქვეშა ინექციებს) სერიოზული ნაკლოვანებები აქვს. ეს მოიცავს ტკივილს, დისკომფორტს და სისხლში შაქრის დონის სტაბილური შენარჩუნების სირთულეს.
ინსულინის მიწოდების გასაუმჯობესებლად, კვლევები სულ უფრო მეტად ფოკუსირდება ბუნებრივი პოლიმერების გამოყენებაზე.
ტერმინის განმარტება: ბუნებრივი პოლიმერები ეს არის ნივთიერებები, რომლებიც მიიღება მცენარეებისგან, ცხოველებისგან ან მიკროორგანიზმებისგან. მათ აქვთ უნარი, უსაფრთხოდ დაიშალონ ორგანიზმში (ბიოდეგრადირებადი) და არ გამოიწვიონ უარყოფითი რეაქცია (ბიოთავსებადი).
რომელი მასალები გამოიყენება?
უახლესი კვლევები ფოკუსირებულია ბუნებრივ პოლიმერებზე და ინოვაციურ “ჭკვიან“ გელებზე, რომლებსაც შეუძლიათ ინსულინი ორგანიზმს არაინვაზიური გზით (მაგალითად, აბის ან კანზე წასასმელი გელის სახით) მიაწოდონ.
რატომ პოლიმერები?
ბუნებრივი პოლიმერები (ნივთიერებები, რომლებიც მიიღება მცენარეებისგან, ცხოველებისგან ან მიკროორგანიზმებისგან) იდეალური კანდიდატები არიან წამლის გადასატანად, რადგან ისინი ბიოთავსებადი და ბიოდეგრადირებადია (იშლებიან უსაფრთხოდ).
მეცნიერები იკვლევენ რამდენიმე ძირითად ბუნებრივ პოლიმერს, რომლებსაც ინსულინის ეფექტური გადამტანების როლი შეუძლიათ შეასრულონ:
-
ქიტოზანი (Chitosan): მიიღება კიბორჩხალებისა და კრევეტების ჯავშნისგან. მას შეუძლია შექმნას დამცავი ბარიერი ინსულინის გარშემო, რაც პერსპექტიულს ხდის მას ორალური (აბების სახით) მიწოდების სისტემებისთვის, რადგან იცავს წამალს კუჭის მჟავე გარემოსგან.
-
ალგინატი (Alginate): მიიღება მურა წყალმცენარეებისგან. ის ქმნის გელისებრ სტრუქტურას, რომელიც იცავს ინსულიანს და უზრუნველყოფს მის კონტროლირებად გამოთავისუფლებას.
-
ჰიალურონის მჟავა (Hyaluronic Acid): ბუნებრივად გვხვდება შემაერთებელ ქსოვილებში. ის აუმჯობესებს ინსულინის შეწოვას ნაწლავებიდან და ზრდის მის ბიოშეღწევადობას.
-
ჟელატინი (Gelatin): მიიღება კოლაგენისგან. ის ქმნის სტაბილურ ნანონაწილაკებს და ჰიდროგელებს, რომლებიც ინსულინს ფერმენტების მიერ დაშლისგან იცავს.
როგორ მუშაობს ახალი სისტემები?
ბუნებრივი პოლიმერების მთავარი უპირატესობა კონტროლირებადი გამოთავისუფლებაა. პოლიმერებში ჩასმული (ინკაფსულირებული) ინსულინი დაცულია დაშლისგან და გამოიყოფა ისეთი ტემპით, რომელიც უფრო მეტად ჰგავს ორგანიზმის მიერ ინსულინის ბუნებრივ წარმოქმნას.
გარდა ამისა, მიმდინარეობს მუშაობა არაინვაზიურ მეთოდებზე, როგორიცაა ორალური (აბები) და ტრანსდერმული (კანზე დასაკრავი) სისტემები. მაგალითად, სპეციალური ნანონაწილაკები შეიძლება დაეხმაროს ინსულინს, გაიაროს საჭმლის მომნელებელი სისტემა დაუზიანებლად და შეიწოვოს ნაწლავებში, რაც ნემსის საჭიროებას შეამცირებს.
მეცნიერებმა სულ ახლახან მიაღწიეს წარადგინეს კანზე წასასმელი საშუალებებიც. ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნებული კვლევის თანახმად, შეიქმნა “მუხტის შემცვლელი“ (charge-switching) პოლიმერი.
კანი შესანიშნავი ბარიერია, რომელიც ჩვეულებრივ ინსულინს არ ატარებს. თუმცა, ახალი პოლიმერი იყენებს უნიკალურ მექანიზმს:
-
-
კანის ზედაპირზე (მჟავე გარემო): პოლიმერი იღებს დადებით მუხტს, რაც მას საშუალებას აძლევს, გააღწიოს კანის ზედაპირულ, ცხიმოვან ფენაში.
-
კანის სიღრმეში (ნეიტრალური გარემო): პოლიმერი ხდება ნეიტრალური და „სრიალებს“ უჯრედებს შორის, სანამ სისხლძარღვებს არ მიაღწევს.
-
ტიპი 1 დიაბეტის მქონე თაგვებსა და მინი-ღორებზე ჩატარებულმა ცდებმა აჩვენა, რომ გელმა სისხლში გლუკოზის დონე ნორმამდე დაიყვანა და ეს ეფექტი 12 საათს გაგრძელდა, კანის გაღიზიანების გარეშე.
გამოწვევები და მომავალი
მიუხედავად დიდი პოტენციალისა, რჩება გამოწვევები. ბუნებრივი პოლიმერები შეიძლება არასტაბილური იყოს სხეულის ტემპერატურისა და pH-ის ცვლილებების მიმართ. ასევე რთულია წარმოების მასშტაბების გაზრდა ისე, რომ შენარჩუნდეს პროდუქტის ხარისხის სტაბილურობა.
სამომავლო კვლევები მიმართულია “ჭკვიანი” სისტემების შექმნისკენ, რომლებიც ინსულინს გამოათავისუფლებს სისხლში გლუკოზის დონის ცვლილების საპასუხოდ. თუ ეს ტექნოლოგიები კლინიკურ პრაქტიკაში დაინერგება, ეს მნიშვნელოვნად გააუმჯობესებს დიაბეტის მქონე პაციენტების ცხოვრების ხარისხს.
