Il dispositivo “spara” l’insulina direttamente nell’intestino, abbattendo costi e dolore
Un team di ingegneri del Georgia Institute of Technology ha messo a punto una capsula capace di somministrare farmaci come l’insulina direttamente nell’intestino, senza bisogno di iniezioni. Questa tecnologia potrebbe cambiare la vita di milioni di pazienti affetti da malattie croniche, offrendo una modalità di assunzione più semplice, meno invasiva e più economica. Il dispositivo, presentato come una pillola simile a quelle già in commercio, sfrutta una piccola “esplosione” interna per superare le barriere dell’apparato digerente e rilasciare il principio attivo nel flusso sanguigno.
A differenza di altri sistemi orali complessi, la capsula non contiene parti meccaniche né necessita di batterie, ma utilizza una reazione tra acqua e bicarbonato per generare pressione. “Questo studio introduce un nuovo metodo di somministrazione dei farmaci, semplice come ingoiare una pillola e che sostituisce la necessità di dolorose iniezioni”, ha dichiarato il professor Mark Prausnitz, a capo del progetto. La capsula ha dimostrato efficacia paragonabile alle iniezioni nei test sugli animali e potrebbe essere applicata anche ad altri farmaci proteici, come il semaglutide, anticorpi e ormoni, su un mercato globale da 400 miliardi di dollari.
Il meccanismo: reazione interna e rilascio ad alta pressione
Il cuore della capsula è una semplice reazione chimica: acqua e bicarbonato generano gas, creando una pressione interna crescente. Quando questa supera una debolezza strutturale dell’involucro, il farmaco viene espulso con forza attraverso un getto diretto contro la parete intestinale.
Questa “micro-esplosione” serve a superare il muco intestinale, proprio come una folata d’aria spazzerebbe via una goccia d’acqua. Le particelle raggiungono rapidamente le cellule epiteliali, evitando la degradazione da parte degli enzimi digestivi.
L’involucro esterno è fatto di gelatina, come le comuni pillole, ma è stato rinforzato con luce UV per resistere all’ambiente acido dello stomaco. All’interno, un piccolo scomparto contiene il principio attivo, pronto a essere proiettato verso l’assorbimento sistemico. “Volevamo una capsula semplice, economica, ma con la potenza di un dispositivo meccanico”, ha spiegato Prausnitz.
Insulina orale: verso un nuovo standard terapeutico
Oggi, nessuna capsula orale di insulina è disponibile sul mercato. La maggior parte dei farmaci proteici, infatti, si degrada prima di raggiungere il flusso sanguigno. L’assorbimento del semaglutide orale, ad esempio, è inferiore all’1%: il restante 99% viene espulso.
La nuova capsula sviluppata al Georgia Tech punta a migliorare sensibilmente l’assorbimento, riducendo la quantità di farmaco necessaria e aumentandone l’efficacia. I test sui modelli animali hanno già dimostrato che i livelli di glucosio si abbassano con la stessa efficienza delle iniezioni.
Il team sta ora lavorando per incrementare ulteriormente la percentuale di assorbimento e per testare la capsula anche con altri farmaci iniettabili. “Il nostro obiettivo è permettere una somministrazione semplice, efficace e accessibile di farmaci ad oggi disponibili solo in forma iniettabile”, ha sottolineato Palacios, primo autore dello studio.
Produrre a basso costo e su larga scala
Uno dei punti di forza del progetto è la scalabilità industriale. Gli ingegneri hanno progettato la capsula in modo che sia compatibile con i processi farmaceutici già esistenti. Questo significa che potrebbe essere prodotta rapidamente in grandi volumi, senza richiedere tecnologie costose o particolari infrastrutture.
“Stiamo facendo alcune cose in modo diverso, ma è fondamentale mantenere bassi i costi e poter contare su linee di produzione consolidate”, ha precisato Palacios.
La semplificazione dei componenti, l’assenza di meccanismi complessi e l’uso di materiali standard fanno della capsula una soluzione pratica, economica e versatile per numerose terapie. I ricercatori puntano a ottenere l’approvazione per trattamenti ad alto impatto sociale, come il diabete, riducendo barriere economiche e cliniche.
Ispirazione dai microaghi: dalla pelle all’intestino
Il lavoro di Prausnitz nel campo dei microaghi per la somministrazione transdermica ha fortemente influenzato lo sviluppo di questa tecnologia. Le esperienze maturate con dispositivi che rilasciano farmaci attraverso la pelle si sono trasformate in un’idea radicale: sparare farmaci nell’intestino con la stessa efficacia.
“Esistono dispositivi meccanici, elettrici o laser per la pelle, ma non possono essere ingeriti. L’iniezione a getto, usata per le vaccinazioni senza ago, invece potrebbe funzionare”, ha spiegato. “Alla fine, il principio è lo stesso: si colpisce un bersaglio con un getto ad alta pressione per trasferire il farmaco”.
Grazie a questa intuizione, il team ha messo a punto un sistema che unisce semplicità, efficacia e accessibilità, e che potrebbe rivoluzionare non solo la somministrazione dell’insulina, ma anche di molti altri trattamenti oggi legati agli aghi.
Fonte:
Journal of Controlled Release
