Giữ mức đường huyết càng gần mức bình thường càng tốt là điều quan trọng đối với những người mắc bệnh tiểu đường loại 2, vì nó làm giảm nguy cơ biến chứng nghiêm trọng. Tuy nhiên, mặc dù có một danh sách dài các lựa chọn điều trị, bệnh nhân vẫn phải vật lộn với kiểm soát glucose, đặc biệt là khi làm việc với liều lượng bữa ăn cụ thể. Phương pháp điều trị cắt giảm tiêm được xem như một cách để khắc phục vấn đề này. Bây giờ, trong một bài báo, các nhà khoa học mô tả một loại thuốc tiêm sinh học mới có khả năng thay thế các mũi chích ngừa insulin hàng ngày hoặc hàng tuần với một mũi chỉ cần một lần hoặc hai lần mỗi tháng.
Bệnh tiểu đường không được điều trị dẫn đến lượng đường trong máu cao, hoặc glucose, mà trong dài hạn có thể dẫn đến mù lòa, bệnh thận, bệnh tim, đột quỵ, và cắt cụt chi dưới.
Bệnh tiểu đường phát sinh do một vấn đề với insulin, một loại hormon được tạo ra trong tuyến tụy và giúp các tế bào hấp thu glucose để chúng có thể sử dụng nó để tạo năng lượng.
Trong bệnh tiểu đường loại 1, cơ thể không tạo đủ insulin, trong khi ở bệnh tiểu đường loại 2 – chiếm từ 90 đến 95% trường hợp tiểu đường – nó không thể sử dụng đúng cách.
Mặc dù tỷ lệ mắc bệnh tiểu đường mới được chẩn đoán là bắt đầu giảm ở Hoa Kỳ, nó vẫn là một vấn đề sức khỏe cộng đồng lớn ảnh hưởng đến hơn 29 triệu người.
Vào năm 2013, Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC) cho rằng bệnh tiểu đường là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu thứ bảy ở Hoa Kỳ và hơn 1/5 chi phí chăm sóc sức khỏe của quốc gia là dành cho những người được chẩn đoán mắc bệnh tiểu đường.
Trong nghiên cứu của họ, các kỹ sư y sinh từ Đại học Duke ở Durham, NC, giải thích rằng “mặc dù danh sách dài các lựa chọn điều trị,” gần một nửa trường hợp tiểu đường loại 2 ở Mỹ “không được quản lý đúng cách.”
Các nhà nghiên cứu cho rằng một lý do cho tỷ lệ thất bại cao trong việc quản lý bệnh tiểu đường loại 2 là bệnh nhân phải vật lộn với các phác đồ điều trị, đặc biệt là khi họ phải thường xuyên xử lý liều lượng bữa ăn đặc biệt phức tạp.
Một lý do khác mà họ đưa ra là nhiều phương pháp điều trị được sử dụng rộng rãi mang lại các tác dụng phụ không mong muốn, chẳng hạn như tăng nguy cơ đường huyết thấp, được gọi là hạ đường huyết, hoặc tăng cân.
Duy trì kiểm soát bền vững là một thách thức
Từ quan điểm phát triển thuốc, một trong những thách thức lớn nhất trong điều trị bệnh tiểu đường là nhu cầu insulin trong cơ thể luôn thay đổi.
Để giải quyết thách thức này, hiện nay có phương pháp điều trị bệnh tiểu đường loại 2 sử dụng một loại thuốc mới gọi là chất chủ vận thụ thể peptide-1 (GLP1) giống glucagon. Những loại thuốc này sử dụng GLP1, một phân tử báo hiệu, để kích hoạt phát hành insulin trong tuyến tụy.
Bởi vì GLP1 không kéo dài trong cơ thể, các nhà phát triển thuốc đã sử dụng nhiều cách khác nhau để kéo dài thời gian bán hủy của nó – chẳng hạn như nung chảy nó với các hợp chất tổng hợp và sinh học khác nhau. Những nỗ lực này đã thành công trong việc kéo dài tuổi thọ hoạt động của thuốc trong cơ thể con người lên đến một tuần.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu lưu ý rằng mặc dù cải thiện này, cho đến nay không có phương pháp điều trị hiện tại nào đã giải quyết được vấn đề về hiệu quả của thuốc giảm dần theo thời gian.
Cách tiếp cận mới mà các nhà nghiên cứu Duke mô tả cầu chì GLP1 với một chất độc sinh học nhạy cảm với nhiệt được gọi là polypeptit giống elastin. Được tổ chức trong một dung dịch, thuốc biopolymer có thể được tiêm vào da bằng kim thông thường.
Khi nó ở trong máu, sức nóng của cơ thể làm cho chất sinh học tạo thành một gel phân hủy sinh học, loại bỏ thuốc chậm và đều đặn mà không có “các đỉnh và máng” kết hợp với các dạng GLP1 khác.
Biopolymer tiêm kéo dài ba lần dài hơn những người khác
Sử dụng kết quả từ công việc trước đây về GLP1 để kiểm soát glucose, nhóm nghiên cứu đã thử các thiết kế phân tử khác nhau của giải pháp phân phối mới.
Cuối cùng họ đã tìm thấy một thiết kế của chất độc sinh học có thể kiểm soát lượng đường trong chuột cho đến 10 ngày với một lần tiêm duy nhất. Đây là một cải tiến lớn về những nỗ lực trước đó, sau đó phiên bản được kiểm soát chỉ kéo dài trong 2 hoặc 3 ngày.
Trong các thử nghiệm trên khỉ rhesus, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng công thức được tối ưu hóa dẫn đến kiểm soát glucose kéo dài hơn 14 ngày từ một lần tiêm đơn. Ngoài ra, thuốc được phát hành với tốc độ không đổi, không có “đỉnh và máng”, trong suốt thời gian này.
Tác giả cấp cao Ashutosh Chilkoti, một giáo sư về kỹ thuật y sinh tại Duke, nói rằng họ “quản lý gấp ba lần thời gian của loại thuốc tác dụng ngắn này đối với bệnh tiểu đường loại 2, vượt trội so với các thiết kế cạnh tranh khác.”
Hiện nay, bệnh nhân sử dụng dulaglutide – điều trị phát hành có kiểm soát lâu dài nhất đối với bệnh tiểu đường loại 2 – phải tự chích mỗi tuần một lần. Bệnh nhân điều trị bằng insulin tiêu chuẩn phải tự chích ít nhất hai lần mỗi ngày.
Nhóm nghiên cứu hiện đang có kế hoạch thử nghiệm chất độc sinh học trên các động vật khác và điều tra xem hệ thống miễn dịch phản ứng với việc tiêm lặp đi lặp lại như thế nào. Họ cũng muốn tìm hiểu xem nó hoạt động tốt như thế nào đối với việc phát hành thuốc có kiểm soát ở các khu vực khác, chẳng hạn như quản lý đau.
“Điều thú vị về công trình này là khả năng chứng minh rằng thuốc có thể kéo dài hơn 2 tuần ở loài linh trưởng không phải con người. Bởi vì sự trao đổi chất của chúng ta chậm hơn khỉ và chuột, nên về mặt lý thuyết kéo dài lâu hơn ở người, đây sẽ là công thức đầu tiên hai tuần một lần hoặc một tháng một lần cho những người mắc bệnh tiểu đường loại 2. “
Tác giả đầu tiên Kelli Luginbuhl, Ph.D. sinh viên tại Đại học Duke
Tìm hiểu làm thế nào một hợp chất vi khuẩn đường ruột có thể giúp ngăn ngừa bệnh tiểu đường loại 2.
