Les patients diabétiques pourraient bientôt être en mesure de dire adieu aux aiguilles, grâce à ces capsules du MIT

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Felice Frankel / Nouvelles du MIT

Une nouvelle pilule peut administrer de l'insuline
La capsule qui libère de l'insuline dans l'estomac pourrait remplacer les injections chez les patients atteints de diabète de type 2.
Écrit par Anne Trafton
Nouvelles du MIT

Les injections quotidiennes d'aiguilles pourraient bientôt appartenir au passé pour les patients diabétiques grâce à cette dernière percée.


Une équipe de recherche dirigée par le MIT a développé une capsule médicamenteuse qui pourrait être utilisée pour administrer des doses orales d'insuline afin de remplacer potentiellement les injections que les personnes atteintes de diabète de type 2 doivent se donner chaque jour.

À peu près de la taille d'une myrtille, la capsule contient une petite aiguille en insuline comprimée, qui est injectée après que la capsule atteint l'estomac. Lors des premiers tests, les chercheurs ont montré qu'ils pouvaient fournir suffisamment d'insuline pour abaisser les taux de sucre dans le sang comparables à ceux produits par les injections cutanées. Ils ont également démontré que le dispositif pouvait être adapté pour administrer d'autres médicaments protéiques.

«Nous espérons vraiment que ce nouveau type de capsule pourra un jour aider les patients diabétiques et peut-être tous ceux qui ont besoin de thérapies qui ne peuvent désormais être administrées que par injection ou perfusion», déclare Robert Langer, membre du Koch Institute for Integrative Cancer Research du MIT et un des auteurs principaux de l'étude, qui a été publiée dansScienceplus tôt cette semaine.

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Il y a plusieurs années, un groupe de collègues du MIT développé une pilule qui était recouvert de minuscules aiguilles pouvant être utilisées pour injecter des drogues dans la muqueuse de l'estomac ou de l'intestin grêle. Pour la nouvelle capsule, les chercheurs ont changé la conception pour n'avoir qu'une seule aiguille, ce qui leur permet d'éviter d'injecter des médicaments à l'intérieur de l'estomac, où ils seraient décomposés par les acides gastriques avant d'avoir un effet.

La pointe de l'aiguille est composée à près de 100% d'insuline lyophilisée compressée, en utilisant le même processus que celui utilisé pour former des comprimés de médicaments. La tige de l'aiguille, qui ne pénètre pas dans la paroi de l'estomac, est fabriquée à partir d'un autre matériau biodégradable.


À l'intérieur de la capsule, l'aiguille est attachée à un ressort comprimé qui est maintenu en place par un disque en sucre. Lorsque la capsule est avalée, l'eau dans l'estomac dissout le disque de sucre, libérant le ressort et injectant l'aiguille dans la paroi de l'estomac.

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La paroi de l'estomac n'a pas de récepteurs de la douleur, les chercheurs pensent donc que les patients ne pourraient pas ressentir l'injection. Pour s'assurer que le médicament est injecté dans la paroi de l'estomac, les chercheurs ont conçu leur système de sorte que, quelle que soit la façon dont la capsule atterrit dans l'estomac, il puisse s'orienter de sorte que l'aiguille soit en contact avec la muqueuse de l'estomac.

«Dès que vous le prenez, vous voulez que le système s'auto-corrige afin que vous puissiez assurer le contact avec le tissu», déclare Giovanni Traverso, chercheur invité au département de génie mécanique du MIT et auteur principal de l'étude.


Les chercheurs se sont inspirés de la technologie de la tortue léopard. Cette tortue, qui se trouve en Afrique, a une carapace avec un dôme haut et raide, lui permettant de se redresser si elle roule sur le dos. Les chercheurs ont utilisé la modélisation informatique pour proposer une variante de cette forme pour leur capsule, ce qui lui permet de se réorienter même dans l'environnement dynamique de l'estomac.

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«Ce qui est important, c’est que l’aiguille soit en contact avec le tissu lors de l’injection», déclare Alex Abramson, étudiant diplômé du MIT et premier auteur de l’article. «De plus, si une personne bougeait ou si l'estomac grognait, l'appareil ne bougerait pas de son orientation préférée.»

Une fois que la pointe de l'aiguille est injectée dans la paroi de l'estomac, l'insuline se dissout à une vitesse qui peut être contrôlée par les chercheurs lors de la préparation de la capsule. Dans cette étude, il a fallu environ une heure pour que toute l'insuline soit complètement libérée dans la circulation sanguine.

Lors de tests sur des porcs, les chercheurs ont montré qu'ils pouvaient délivrer avec succès jusqu'à 300 microgrammes d'insuline. Plus récemment, ils ont pu augmenter la dose à 5 milligrammes, ce qui est comparable à la quantité qu'un patient diabétique de type 2 aurait besoin d'injecter.

Une fois que la capsule a libéré son contenu, elle peut passer sans danger dans le système digestif. Les chercheurs n'ont trouvé aucun effet indésirable de la capsule, qui est fabriquée à partir de polymères biodégradables et de composants en acier inoxydable.

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Maria José Alonso, professeur de biopharmaceutique et de technologie pharmaceutique à l'Université de Saint-Jacques-de-Compostelle en Espagne, décrit la nouvelle capsule comme une «technologie radicalement nouvelle» qui pourrait profiter à de nombreux patients.

«Nous ne parlons pas d'améliorations progressives de l'absorption d'insuline, ce que la plupart des chercheurs dans le domaine ont fait jusqu'à présent. Il s'agit de loin de la technologie révolutionnaire la plus réaliste et la plus percutante divulguée jusqu'à présent pour l'administration orale de peptides », déclare Alonso, qui n'a pas participé à la recherche.

L'équipe du MIT continue à travailler sur le développement de la technologie et l'optimisation du processus de fabrication des capsules. Ils pensent que ce type de délivrance de médicament pourrait être utile pour tout médicament protéique qui doit normalement être injecté, tel que les immunosuppresseurs utilisés pour traiter la polyarthrite rhumatoïde ou la maladie inflammatoire de l'intestin. Il peut également fonctionner pour les acides nucléiques tels que l'ADN et l'ARN.

«Notre motivation est de faciliter la prise de médicaments pour les patients, en particulier les médicaments qui nécessitent une injection», explique Traverso. «Le classique est l'insuline, mais il y en a beaucoup d'autres.»

Réimprimé avec la permission de Nouvelles du MIT

(REGARDERla vidéo explicative ci-dessous)

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