我们小时候生病最害怕什么?没错,就是看到护士拿着注射器靠近我们的时候,或许你现在想想屁股那个位置还隐隐作痛。而对于糖尿病患者而言,每天都要注射一定量的胰岛素更是说不出的痛苦!所以,毋庸置疑,大家更喜欢吃药,但是对于胰岛素这种蛋白质类激素,很容易会被消化道降解掉,所以,如何有效进行口服递送胰岛素是个关键技术。
今天介绍的一家初创公司i2O Therapeutics,它目前已经开始将哈佛大学开发的创新产品商业化,也许有一天,它能让病人和临床医生放弃注射器,转而使用药丸。
i2O Therapeutics
该公司利用的是美国工程院、医学院双院院士、哈佛大学教授SamirMitragotri实验室开发的离子液体技术,通常需要通过针头递送的生物疗法可以重新配制并封装为口服药丸。哈佛大学技术开发办公室已向i2O Therapeutics授予该技术的独家许可,用于开发一系列生物制剂、大分子和肽基药物的安全有效口服制剂。该公司已从赛诺菲风险投资公司和JDRF T1D基金筹集了400万美元的种子基金(指专门投资于创业企业研究与发展阶段的投资基金),以推进其使命,并将首先专注于开发GLP1类似物,胰高血糖素样肽的配方,以帮助平衡血糖水平来治疗糖尿病。
图自哈佛官网
Mitragotri表示:“我们的技术有可能使高价值药物以更安全、更有效、更方便患者的方式口服,并减轻数十种以前仅限于静脉或皮下注射的治疗方法的治疗负担。”
通常,主要有三个障碍阻碍了口服蛋白质药物的给药。1)肠道中的消化酶很容易使分子不稳定;2)肠道中的一层薄粘液呈现出物理屏障;3)肠壁上的细胞具有非常紧密的连接,可以阻止蛋白质的运输。Mitragotri实验室的创新技术已经被证明可以克服这三个问题。
这项技术已于2018年发表在PNAS上,Mitragotri的实验室证明了利用离子液体在动物模型中成功地口服胰岛素。这是一种由胆碱(choline)、香叶酸(geranic acid)组成的离子溶液(Ionic liquids),而胰岛素就在其中。
如何攻克障碍?
通过将“胰岛素-离子液体配方”(insulin-ionic liquid)封装在肠衣中,研究团队克服了第一个障碍,即抵抗胃酸对胰岛素的降解作用。这一聚合物“外衣”会在小肠(碱性环境)中溶解,释放出携带胰岛素的液体。
值得注意的是,当一个蛋白质分子(例如胰岛素)进入小肠,会刺激到很多负责降解蛋白的酶。而胆碱-香叶酸的配方则可以克服最后两个难关,即肠壁黏液层和肠壁紧密的细胞结合,而胰岛素等大分子药物无法通过这两个屏障。
图整理自化源网
安全与否?
Mitragotri实验室开发的离子液体本质上是液态盐,由通常被认为是安全的小离子成分组成。通过选择正确的离子,可以控制其特性,因此可以使它们更粘,更不粘,组织渗透性更高或呈惰性。可将这些制剂与特定药物配对,并且在实验室中表明,可以输送多种药物,例如胰岛素,包括其他肽,小分子和抗体。
Mitragotri最后表示:“看到这项技术从学术发现跃升为正在将其迈向临床应用的公司,这真令人感到满意。”“这才是真正推动我们成为生物工程师的力量,使我们看到我们的技术最终可以惠及并帮助患者。”
前几天奇物论也针对 Mitragotri院士的一项工作进行解读(具体可点击下方标题)
哈佛大学两院院士Mitragotri:巨噬细胞背上颗粒材料,武装攻下肿瘤!
参考来源:
1.哈佛大学官网:https://news.harvard.edu/gazette/story/2020/04/clinicians-may-one-day-give-up-syringes-in-favor-of-pills/
2.Amrita Banerjee el al., Ionic liquids for oral insulin delivery, PNAS (2018).
http://www.pnas.org/cgi/doi/10… 1073/pnas.1722338115