Już od czasów II wojny światowej zaczęto stosować ampułkostrzykawki – metalowe tubki z igłą do podawania, jeszcze na polu bitwy, leków przeciwbólowych rannym żołnierzom. Teraz ampułkostrzykawki są stosowane, gdy zachodzi potrzeba dostarczenia leku w niewielkiej objętości i dokładnie odmierzonej dawce pacjentowi, aby sam mógł wykonać sobie zastrzyk.

CZYTAJ TAKŻE: AI wskazała istniejące już leki mogące zwalczać Covid-19

Jednak zawsze istnieje niebezpieczeństwo, że pacjent zapomni lub nie będzie mógł przyjąć leku. Naukowcy z InCube Labs oraz Rani Therapeutics wymyślili więc RaniPill – kapsułkę przypominającą pigułkę, która zawiera stosowny lek. Pigułka robotyczna samodzielnie porusza się przez żołądek i wnika do jelita cienkiego, gdzie zatrzymuje się, osiada i wstrzykuje lek do ściany jelita. Dokładnie wtedy, gdy jest to potrzebne. Najczęściej raz dziennie.

Od defibrylatora po kapsułkę

Pomysł na robotyczna pigułkę powstał osiem lat temu. Wymyślono ją w należącym do Rani Therapeutics InCube Labs kierowanym przez Mira Imrana, człowieka, który pomógł założyć ponad 20 firm produkujących urządzenia medyczne i opracował pierwszy wszczepialny defibrylator serca – pisze Tech Crunch.

Naukowcy chcieli opracować lepszą, bezpieczniejszą i bezbolesną metodę podawania leków, które dotychczas pacjent musiał sam sobie wstrzykiwać pod skórę. Imran z zespołem wymyślili, że najlepszym sposobem podania leku będzie połknięcie go w specjalnym mikrourządzeniu przypominającym dużą pigułkę. Osiem lat zajęło im opracowanie takiego urządzenia.

CZYTAJ TAKŻE: Polacy uderzą w raka. Korytarz życia na autostradzie

RaniPill jest otoczona wrażliwą na pH powłoką, która rozpuszcza się, gdy kapsułka przemieszcza się z żołądka pacjenta do jelita cienkiego. Dzięki temu pigułka zacznie wstrzykiwać lek we właściwym miejscu i we właściwym czasie. Kiedy dotrze już na miejsce reagenty mieszają się i wytwarzają dwutlenek węgla napełniający mały balon, który pomaga wytworzyć różnicę ciśnień, aby pomóc wstrzyknąć igły wypełnione lekiem w ścianę jelita.

Kapsułka sama w sobie nie zawiera metalu ani sprężyn, co zmniejsza ryzyko reakcji zapalnej w organizmie. Igły i inne komponenty są wykonane z polimerów i były używane również w innych urządzeniach medycznych. Iniekcje do górnej części jelita cienkiego również niosą niewielkie ryzyko infekcji, ponieważ występowanie w nim kwasu żołądkowego i żółci z wątroby zapobiega szybkiemu rozwojowi bakterii.

Wstrzyknięcie w silnie unaczynioną ścianę jelita cienkiego pozwala na skuteczniejsze działanie leku niż w przypadku wstrzyknięcia podskórnego

Głównym motywem Imrana było stworzenie urządzenia i procedury, która całkowicie eliminuje element bólu w czasie podawania leku. W ludzkich jelitach nie ma tylu komórek nerwowych co w skórze i w związku z tym wkłucie się w nie od wewnątrz nie jest bolesne. Co więcej, wstrzyknięcie w silnie unaczynioną ścianę jelita cienkiego w rzeczywistości pozwala na skuteczniejsze działanie leku niż w przypadku wstrzyknięcia podskórnego, które zazwyczaj powoduje odkładanie się leku w tkance tłuszczowej.

Dobra wiadomość dla cukrzyków

Zespół pracujących nad tym rozwiązaniem naukowców uważa, że robotyczna pigułka doskonale sprawdzi się przy podawaniu leków na takie schorzenia jak akromegalia, cukrzyca, osteoporoza. W 2020 roku testy z podawaniem syntetycznego hormonu wzrostu, leczącego akromegalię pokazały, że procedura jest prosta i bezpieczna, a także skuteczna. Przede wszystkim jest bezbolesna. Teraz pacjenci z akromegalią dostają bardzo bolesne zastrzyki.

CZYTAJ TAKŻE: Polska sztuczna inteligencja wykryje raka piersi

Pod koniec 2020 roku Rani Therapeutics uzyskał 69 mln dolarów na inwestycję w rozwój platformy do testowania nowych produktów. Pieniądze pozwolą firmie przez najbliższych kilka lat na prace badawcze nad nowymi technologiami medycznymi, w tym nad robotyczną pigułką, tak by była ona gotowa do produkcji i użycia podczas terapii pacjentów.