Under det senaste decenniet, bariatriska kirurger har gjort framsteg i att utföra viktminskningskirurgi som inte bara vänder fetma utan också kan vända typ 2 -diabetes hos patienter med båda tillstånden. Trots dramatiska förbättringar i livskvalitet och diabetesremission, antalet patienter som genomgår kirurgi är fortfarande relativt lågt, enligt Ali Tavakkoli, MD, co-director för Center for Weight Management and Metabolic Surgery vid BWH. Detta ledde till ett samarbete mellan forskare från Tavakkoli och Brigham och Women's Hospital för att hitta en mindre invasiv men lika effektiv behandling för att vända typ 2-diabetes, en som kan erbjuda samma fördelar som kirurgi men som kan ha bredare tilltal och tillämpning. I en artikel publicerad i veckan i Naturmaterial , teamet rapporterar om resultat från en preklinisk studie där ett oralt medel administrerades till råttor för att leverera en substans som tillfälligt kunde täcka tarmen för att förhindra näringskontakt med slemhinnan i den proximala tarmen och undvika toppar i blodsockret efter måltid.

"Vi föreställer oss ett piller som en patient kan ta före en måltid som övergående täcker tarmen för att replikera effekterna av operation, " sa co-senior författare Jeff Karp, Ph.D., en bioingenjör och huvudutredare vid BWH. "Under de senaste åren, vi har arbetat med våra kirurgiska kollegor på denna idé och har utvecklat ett material som möter ett viktigt kliniskt behov."

Teammedlemmarna sökte efter ett utgångsmaterial som skulle ha rätt egenskaper för att fästa vid tunntarmen och sedan lösa sig inom några timmar. De valde ett ämne som kallas sukralfat, ett FDA-godkänt läkemedel som används vid behandling av magsår. Teamet konstruerade ämnet vidare till ett nytt material som kan täcka slemhinnan i tarmen utan att behöva aktiveras av magsyra. Den konstruerade föreningen, kallas LuCI (Luminal Coating of the Intestine), kan göras till en torr pulverform som kan kapslas in som ett piller.

"Vad vi har utvecklat här är i huvudsak, 'operation i ett piller, ", sa medförfattaren Yuhan Lee, Ph.D., en materialvetare vid BWH Division of Engineering in Medicine. "Vi har använt ett biotekniskt tillvägagångssätt för att formulera ett piller som har goda vidhäftningsegenskaper och som kan fästa fint på tarmen i en preklinisk modell. Och efter ett par timmar, dess effekter försvinner. "

Teamet fann att en gång i tarmen på råttor, LuCI kan täcka tarmen, bildar en tunn barriär som ändrar kontakt med näringsämnen och sänker blodsockerresponsen efter en måltid. Efter en måltid, blodsockernivåerna stiger och kan förbli förhöjda över tiden. Dock, en timme efter att LuCI administrerats till råttorna, svaret på glukos sänktes med 47 procent. Teamet fann att detta svar var tillfälligt, och efter tre timmar, effekten försvann i princip.

Teamet testar nu effekten av kort- och långsiktig användning av LuCI i modeller med diabetes och fetma gnagare. De planerar också att avancera några av sina pilotstudier som visar att LuCI kan användas för att leverera droger, inklusive proteiner direkt till mag-tarmkanalen.

"Gastric bypass är en av de bäst studerade operationerna i världen, och vi vet att det kan leda till många fördelar inklusive positiva effekter för blodtrycket, sömnapné och vissa former av cancer, och en anmärkningsvärt snabb och viktoberoende förbättring av diabetes, "sa Tavakkoli, medförfattare till studien. "Att ha en övergående beläggning som kan efterlikna effekterna av operation skulle vara en enorm tillgång för patienter och deras vårdgivare."