1922年,加拿大多伦多一名14岁男孩首次接受了胰岛素注射治疗,以拯救因糖尿病而危急的生命。同一年,科学家们开始尝试研发口服型胰岛素制剂,希望能够减轻患者每日注射的繁琐。
然而,近百年后,该领域却一直未有成效。
2019年,《Science》期刊最新发表了一篇文章揭示了新进展:来自布里格姆妇女医院、麻省理工学院和诺和诺德的科学家团队研制出一种特殊的“胶囊”——患者摄入体内后,能够在胃内壁上“打一针”,以便运输胰岛素或者其他原本不能口服的生物制剂。
而且让人惊奇的是,这一研发灵感竟来源于乌龟!
为什么胰岛素不能口服?
胰岛素不能口服,这主要与胃和肠道复杂的环境有关联。
与传统药物(消化道容易吸收)不同,生物制剂通常是由微生物或者其他活细胞产生的大而笨重的蛋白分子。在美国,销量最好的10款药物中有7款属于生物药。
但是,这类药物容易在肠胃中降解,或者被粘稠的黏液层/肠胃紧密堆积的上皮细胞堵塞,从而无法进入血液中。
近年来,制药公司已成功将几种称为肽的小蛋白质制成胶囊,这些分子易于被小肠吸收。但是,大多数渗透促进剂(permeation enhancers)只允许不到1%的肽进入血液中,也就是说,这些口服制剂只有1%的药物剂量能够发挥作用。
最新Science:特殊的“药丸”
MIT的胃肠病学家、生物工程师Carlo Giovanni Traverso和药物输送专家Robert Langer及其团队研制了一种带有扁平末端的空心药丸SOMA。
这一特殊的口服胶囊,顶部是由冻干胰岛素制成的针头,连着一个由糖片压住的弹簧装置。
当SOMA胶囊进入胃部,在胃酸的刺激下,糖片会溶解,触动微小的弹簧装置,促使胰岛素针刺入胃壁中(不会产生疼痛感),最终确保胰岛素进入血液中,达成递送胰岛素的效果。
这一设计灵感参考自一种乌龟——豹纹陆龟(leopard tortoise)的壳。这一爬行动物生长于非洲,有一个高而陡峭的龟壳,这一结构让乌龟“底盘稳定”,不易被推翻,而且即便意外“底朝天”,乌龟也能够自己翻过身来。
通过精确地计算,研究团队将胰岛素药丸设计成“龟壳”形状,使其能够保持正确的方向,从而避免在错误的方向穿刺。
SOMA胶囊在体内工作的演示视频(来源:Carlo Giovanni Traverso)
在动物试验中(大鼠和猪),药丸能够传递的胰岛素水平与皮下注射相同。组织学研究显示,每日探针穿刺并没有持续损伤的迹象。
有意思的是,SOMA胶囊只有在猪空腹时才能发挥运输胰岛素的作用。
“这是一个非常聪明的设计。” 布朗大学生物医学工程师Edith Mathiowitz评价道。不过,她补充说,研究团队需要确保在胃中产生的微小的穿孔不会给患者带来长期的健康隐患。
其他“口服胰岛素”的新进展
哈佛大学的生物医药工程师Samir Mitragotri团队也正在努力改变“生物药口服”的困境。2018年,该团队在《PNAS》期刊上发文揭示了一种可能:将胰岛素包裹在一种特殊的液体中,该液体的粘稠度等同于蜂蜜。
当包裹有胰岛素的液体胶囊在小肠溶解后,粘稠的液体会短暂性地破坏表面细胞的脂质膜,从而允许胰岛素或者其他药物被吸收。
上周,Samir Mitragotri和同事共同创立了一家生物技术公司,计划将该技术商业化。
此外,总部位于耶路撒冷的生物技术公司Oramed Pharmaceuticals正在测试含有特定物质的胰岛素胶囊,这些特定物质可以保护蛋白质免受消化酸和酶的侵害,并促进小肠对药物的吸收。
这些创新型技术可能需要数年时间,才能完成安全性和有效性试验。但是一旦获批上市,将会打破一个“百年空白”,为无数患者带来新的治疗选择。
参考资料:
Pills armed with tiny needles could inject insulin, other important meds directly into the stomach
Tortoise-Inspired Insulin Delivery Takes Its Time
An ingestible self-orienting system for oral delivery of macromolecules
来源:生物探索
来源:生物探索
为你推荐
资讯 拜耳进博会达成两项合作,共筑肿瘤协同创新生态
2026年11月8日,第九届中国国际进口博览会期间,拜耳分别与上海临床创新转化研究院(ACITS)、全球健康产业创新中心(GHIC)达成战略合作,
2026-11-08 21:33
资讯 诺华进博之约:从延长生命到拓展生活,多方共探慢粒“无治疗缓解”新生态
2026年11月8日,在第九届中国国际进口博览会期间,围绕慢粒治疗目标的持续进阶,主题为“诺”守慢粒,奔赴“治愈”之路的科普活动于诺华展
2026-11-08 18:06
资讯 舒华博OCEANIC-STROKE研究中国人群数据发布,为降低卒中风险提供本土循证依据
2026年11月7日,第九届中国国际进口博览会(进博会)期间,拜耳在展台举办“舒华博研发故事与中国人群数据发布”活动,分享全球首个(First
2026-11-08 14:17
资讯 从病毒性肝炎到罕见肝病,吉利德携手多方共话肝病防治新成果
2026年11月8日,第九届中国国际进口博览会期间,全球领先的生物制药企业吉利德展示了其在肝病领域的多款创新疗法,其中包括全球同类首创的
2026-11-08 09:33
资讯 归来有声|从进博首展到全球回响,RDN患者故事纪录片进博首映
2026年11月6日,第九届中国国际进口博览会期间,美敦力冠脉及肾动脉交感神经消融业务运营部门在进博展台成功举办了“归来有声”RDN创新主题
2026-11-08 09:28
资讯 诺华公司九赴进博会,深化合作伙伴关系,拓展多元合作边界
在第九届中国国际进口博览会(以下简称“进博会”)上,全球创新药物公司诺华以“创所未见”为主题亮相。作为连续九年参与进博会的“全勤生
2026-11-07 22:17
资讯 “前程质远”2026前列腺癌质控水平高质提升项目在第九届进博会签约
2026年11月6日,由北京鸿远慈善基金会主办、拜耳医药保健有限公司支持的“前程质远——2026前列腺癌质控水平高质提升项目”在第九届中国国
2026-11-07 19:59
资讯 政产学研进博会共议医疗创新价值普惠路径,推动冠脉诊疗迈入 AI 新时代
美敦力冠脉及肾动脉交感神经消融(CRDN)事业部以「从听见心脏到读懂心脏」为主题亮相医疗器械展区,展示了 CathWorks FFRangio系统。
2026-11-07 19:52
资讯 镁信健康InsRx.ai升级焕新,头部药企携手布局商保准入
随着中国创新药产业步入高质量发展的新阶段,商业化落地的“最后一公里”——市场准入,正在经历一场深刻的底层逻辑重塑。对于药企而言,传
2026-11-07 18:57
资讯 从单点智能到全链路协同,美敦力泛血管AI全域生态发布
2026年11月6日,在第九届中国国际进口博览会期间,美敦力在展台现场举行了智领未来——泛血管AI全域生态发布活动。中国科学院院士、复旦大
2026-11-07 18:16
资讯 合力超越,更进一步:葛兰素史克九赴进博, 从“创新产品供给”迈向“健康影响创造”
11月6日,第九届中国国际进口博览会(以下简称“进博会”)期间,葛兰素史克(以下简称“GSK”)展台正式揭幕。连续第九年参展,GSK以“健
2026-11-07 15:04
资讯 从眼底到全眼科,从供药到赋能:罗氏携手中国眼科学界共建"金眼科创新生态"
2026年11月6日,在第九届中国国际进口博览会上,罗氏制药中国举办 "共建金眼科创新生态 · 共绘高质量发展蓝图 "发布会,携手中国眼科学界
2026-11-07 14:55
资讯 从技术创新到临床能力,强生医疗科技进博共话专业教育新命题
强生医疗科技围绕临床能力成长与专业教育创新展开系列分享与交流,发布《中国青年医师学习曲线研究》趋势洞察初探,并宣布专业教育数字峰会“术科全明星”启航。
2026-11-06 22:43









