Robert Klatt
Eine neue Insulin-Kapsel, die sich im Dünndarm festsetzt, könnte bald die bei Diabetikern unbeliebten Insulin-Spritzen ersetzen. Prinzipiell eignet sich die Kapsel auch zur Verabreichung anderer Medikamente, die bisher nicht als Tabletten verfügbar sind.
Cambridge (U.S.A.). Aktuell müssen sich Diabetiker noch mehrmals täglich selbst Insulin injizieren. Die Medizin sucht zwar seit längerem nach alternativen Verabreichungsmöglichkeiten für den Wirkstoff wie das bereits vor einigen Jahren vorgestellte Insulin-Pflaster, ersetzt werden konnten die Insulin-Spritzen bisher aber noch nicht. Nun haben Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) eine neue vielversprechende Kapsel vorgestellt, die möglicherweise Insulin-Spritzen überflüssig machen kann.
Laut des im Fachmagazin Nature Medicine publizierten Artikels besteht die Kapsel aus einem Material, das vom Magen nicht zersetzt wird. Die Kapseln können so in den Dünndarm gelangen, wo sie durch eine Art Sprengladung den Wirkstoff in Form von mit Insulin gefüllten Mikronadeln in die Darmwand schießt.
Bei Tierversuchen mit Schweinen zeigte diese Form der Insulinzufuhr laut dem Studienleiter Alex Abramson bereits erste Erfolge. Problematisch bei Menschen ist jedoch, dass die Kapsel in ihrem derzeitigen Entwicklungsstand einen Durchmesser von fast einem Zentimeter und eine Länge von drei Zentimetern besitzt und von vielen Patienten somit nur schwer geschluckt werden kann.
Die Außenwand der Kapsel besteht aus einem biologisch abbaubaren Polymer, das von einer Beschichtung aus Ethylacrylat-Copolymerisat ummantelt ist, das sich unterhalb eines ph-Wertes von 5,5 auflöst und so den dreiarmigen Injektor freisetzt, der seine jeweils 1,5 Zentimeter langen Arme im Dünndarm verankert. Laut den Wissenschaftlern kann trotz des Injektors Speisebrei weiterhin ungehindert durch den Dünndarm wandern.
Außerdem erklären die Wissenschaftler, dass aufgrund fehlender Schmerzrezeptoren im Dünndarm nur ein minimales Unwohlsein beim Patienten zu erwarten ist. Laborversuche mit einer künstlich hergestellten Darmflüssigkeit sowie mit Schweinen zeigten, dass die Injektorarme nach etwa einem Tag vollkommen verdaut sind. Es verbleibt so nur noch der Kern der Kapsel im Dünndarm, der von den Schweinen problemlos ausgeschieden werden konnte.
Die Entwicklung des luminal unfolding microneedle injector (LUMI) genannten Verfahrens erfolgt in Kooperation mit dem dänischen Pharmahersteller Novo Nordisk. Neben der jetzt vorgestellten Kapsel haben die Wissenschaftler bereits vor einigen Monaten im Fachmagazin Science einen anderen Forschungsansatz veröffentlicht, bei dem eine Mikronadel aus getrocknetem Insulin in die Magenwand geschossen wurde. Es zeigte sich dabei jedoch, dass dieses Verfahren ungeeignet ist, da die Enzyme des Magens das empfindliche Insulin zerstörten, bevor sie ins Blut gelangen konnten.
Die nun genutzte Verabreichung über den Dünndarm, dessen Oberfläche etwa 250 Quadratmeter groß ist, funktioniert hingegen deutlich besser. Im Durchschnitt reduzierte sich der Blutzuckerspiegel bei den Schweinen eine Stunde nach der Verabreichung der Kapsel um 44 Prozent. Bei Kontrolltieren, denen dieselbe Menge Insulin ins Unterfett gespritzt wurde, reduzierte sich der Blutzuckerspiegel um 64 Prozent.
Neben der Verabreichung von Insulin eignet sich die Kapsel laut den Wissenschaftler prinzipiell auch für andere Medikamente, die bisher nicht als Tabletten erhältlich sind.
Nature Medicine; doi: 10.1038/s41591-019-0598-9
