1922年，加拿大多倫多一名14歲男孩首次接受了胰島素注射治療，以拯救因糖尿病而危急的生命。同一年，科學家們開始嚐試研發口服型胰島素製劑，希望能夠減輕患者每日注射的繁瑣。

        然而，近百年後，該領域卻一直未有成效。

        2019年，《Science》期刊最新發表了一篇文章揭示了新進展：來自布裏格姆婦女醫院、麻省理工學院和諾和諾德的科學家團隊研製出一種特殊的“膠囊”——患者攝入體內後，能夠在胃內壁上“打一針”，以便運輸胰島素或者其他原本不能口服的生物製劑。

        而且讓人驚奇的是，這一研發靈感竟來源於烏龜!

        為什麼胰島素不能口服?

        胰島素不能口服，這主要與胃和腸道複雜的環境有關聯。

        與傳統藥物(消化道容易吸收)不同，生物製劑通常是由微生物或者其他活細胞產生的大而笨重的蛋白分子。在美國，銷量最好的10款藥物中有7款屬於生物藥。

        但是，這類藥物容易在腸胃中降解，或者被粘稠的黏液層/腸胃緊密堆積的上皮細胞堵塞，從而無法進入血液中。

        近年來，製藥公司已成功將幾種稱為肽的小蛋白質製成膠囊，這些分子易於被小腸吸收。但是，大多數滲透促進劑(permeation enhancers)隻允許不到1%的肽進入血液中，也就是說，這些口服製劑隻有1%的藥物劑量能夠發揮作用。

        最新Science：特殊的“藥丸”

        MIT的胃腸病學家、生物工程師Carlo Giovanni Traverso和藥物輸送專家Robert Langer及其團隊研製了一種帶有扁平末端的空心藥丸SOMA。

        這一特殊的口服膠囊，頂部是由凍幹胰島素製成的針頭，連著一個由糖片壓住的彈簧裝置。

        當SOMA膠囊進入胃部，在胃酸的刺激下，糖片會溶解，觸動微小的彈簧裝置，促使胰島素針刺入胃壁中(不會產生疼痛感)，最終確保胰島素進入血液中，達成遞送胰島素的效果。

        這一設計靈感參考自一種烏龜——豹紋陸龜(leopard tortoise)的殼。這一爬行動物生長於非洲，有一個高而陡峭的龜殼，這一結構讓烏龜“底盤穩定”，不易被推翻，而且即便意外“底朝天”，烏龜也能夠自己翻過身來。

        通過精確地計算，研究團隊將胰島素藥丸設計成“龜殼”形狀，使其能夠保持正確的方向，從而避免在錯誤的方向穿刺。

        在動物試驗中(大鼠和豬)，藥丸能夠傳遞的胰島素水平與皮下注射相同。組織學研究顯示，每日探針穿刺並沒有持續損傷的跡象。

        有意思的是，SOMA膠囊隻有在豬空腹時才能發揮運輸胰島素的作用。

        “這是一個非常聰明的設計。” 布朗大學生物醫學工程師Edith Mathiowitz評價道。不過，她補充說，研究團隊需要確保在胃中產生的微小的穿孔不會給患者帶來長期的健康隱患。

        其他“口服胰島素”的新進展

        哈佛大學的生物醫藥工程師Samir Mitragotri團隊也正在努力改變“生物藥口服”的困境。2018年，該團隊在《PNAS》期刊上發文揭示了一種可能：將胰島素包裹在一種特殊的液體中，該液體的粘稠度等同於蜂蜜。

        當包裹有胰島素的液體膠囊在小腸溶解後，粘稠的液體會短暫性地破壞表麵細胞的脂質膜，從而允許胰島素或者其他藥物被吸收。

        上周，Samir Mitragotri和同事共同創立了一家生物技術公司，計劃將該技術商業化。

        此外，總部位於耶路撒冷的生物技術公司Oramed Pharmaceuticals正在測試含有特定物質的胰島素膠囊，這些特定物質可以保護蛋白質免受消化酸和酶的侵害，並促進小腸對藥物的吸收。

        這些創新型技術可能需要數年時間，才能完成安全性和有效性試驗。但是一旦獲批上市，將會打破一個“百年空白”，為無數患者帶來新的治療選擇。