123RF
Inteligencja w pigułce
Redaktor: Jacek Janik
Data: 18.01.2024
Źródło: Marek Matacz/zdrowie.pap.pl
W laboratoriach powstają tabletki nowego typu – elektroniczne. Mogą spełniać różne funkcje – sprawdzać, czy ktoś przyjął lek, monitorować różne parametry organizmu czy nawet chronić przed otyłością. Z pewnością tych funkcji będzie z czasem coraz więcej.
Wibrujący strażnik zdrowej wagi
Nowa pigułka ma pomagać w leczeniu otyłości – donieśli niedawno naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT). Nie zawiera jednak leku, działa inaczej. Jak wyjaśniają naukowcy, po zjedzeniu posiłku, pełny żołądek wysyła do mózgu sygnał, że już więcej jedzenia nie trzeba. Do pewnego stopnia tak działa nawet wypita woda. Jednak okazuje się, że mózg można oszukać, umieszczając w żołądku małą tabletkę, która wibruje. Owe wibracje pobudzają te same receptory, które aktywują się w czasie rozciągania żołądka przez jedzenie czy wodę.
W przeprowadzonych badaniach zwierzęta, które 20 minut przed jedzeniem połknęły pigułkę, jadły później aż o 40 proc. mniej – donoszą naukowcy. Jeśli kolejne testy udowodnią bezpieczeństwo wynalazku, ich zdaniem najprawdopodobniej będzie mógł on pomagać ludziom.
– Zastanawiałam się, czy możemy aktywować receptory w żołądku z pomocą wibracji, tak aby odczuwały zapełnienie całego żołądka. W ten sposób stworzyłyby iluzję sytości, wpływającą na regulujące apetyt hormony i oddziałującą na nawyki związane z jedzeniem – opisuje dr Shriya Srinivasan, autorka wynalazku opisanego na łamach periodyku „Science Advances”.
– Ktoś, kto chce stracić na wadze czy kontrolować swój apetyt, mógłby połykać taką tabletkę przed każdym posiłkiem. To może być naprawdę ciekawe rozwiązanie, ponieważ oznaczałoby zminimalizowanie skutków ubocznych obserwowanych przy innych, farmakologicznych metodach – przekonuje badaczka.
Pigułka wyglądem przypomina kapsułki multiwitaminowe. Po połknięciu kwas żołądkowy rozpuszcza otaczającą jej osłonę, co uruchamia miniaturowy silniczek i trwające 30 minut wibracje. Po kilku dniach jest bezpiecznie wydalana. Naukowcy są zdania, że można jeszcze ją zmodyfikować tak, aby zostawała w żołądku dłużej i aby można ją było zdalnie włączać i wyłączać.
Kapsułka pilnuje oddechu
Trochę wcześniej, bo w listopadzie ubiegłego roku, ten sam zespół opisał badanie kliniczne z wykorzystaniem tabletki monitorującej oddech i rytm serca. To niezwykle ważne informacje w niektórych zaburzeniach. Ukryte w pigułce czujniki reagują na wywołane oddechem i tętnem drgania. Po zakończonych sukcesem testach na świniach naukowcy przeprowadzili testy z udziałem ludzi chorych na bezdech nocny.
Wiele osób z tym zaburzeniem pozostaje niezdiagnozowanych – podkreślają badacze – a przyczyną jest m.in. skomplikowana procedura diagnostyczna wymagająca często obserwacji snu danej osoby w warunkach laboratoryjnych. Jest równie skuteczna jak typowe badania laboratoryjne (96 proc.). Okazała się przy tym bezpieczna – bez skutków ubocznych. Z organizmu wydalana jest po kilku dniach. Jej zastosowanie może być szersze niż tylko pomoc osobom z bezdechem sennym – podkreślają twórcy pigułki. Wymieniają m.in. takie problemy jak przedawkowanie leków opioidowych czy narkotyków oraz inne zaburzenia układu oddechowego.
– Dokładność i zgodność uzyskanych wyników były doskonałe w porównaniu ze standardowo stosowanymi badaniami przeprowadzonymi w laboratorium. Możliwość zdalnego monitorowania kluczowych parametrów życiowych bez konieczności podłączania przewodów czy elektrod i bez obecności technika medycznego otwiera nowe drzwi do obserwacji stanu pacjentów w ich naturalnym środowisku, zamiast w warunkach szpitalnych – przyznaje współautor badania, prof. Ali Rezai z West Virginia University.
W dalszych pracach naukowiec i jego zespół chcą wydłużyć czas działania pigułki i wzbogacić ją o możliwość wydzielania leków.
W przyszłości w wielu sytuacjach będzie można wykorzystać połykane urządzenia, np. w przedawkowaniu opioidów czy w różnego rodzaju zaburzeniach oddechowych, uważa prof. Rezai.
Lepsza radioterapia
Tymczasem grupa z Narodowego Uniwersytetu Singapuru stworzyła niedawno pigułkę, która po połknięciu monitoruje dawkę promieniowania przyjętą przez organizm w trakcie radioterapii, dostarczając bieżących informacji o poziomie napromieniowania. Ma pomagać w dobraniu optymalnej, bezpiecznej dawki. Jak twierdzą jej twórcy, jest aż pięciokrotnie dokładniejsza od typowych metod – np. dozymetrów umieszczanych na skórze pacjenta. Przy tym, mimo złożonej budowy, kosztuje zaledwie 50 dolarów. W porównaniu z innymi elementami leczenia onkologicznego to nie jest duży koszt.
– Nasza nowa kapsułka to rewolucja, jeśli chodzi o łatwo dostępne i skuteczne metody monitorowania efektywności radioterapii. Ma potencjał do tego, aby zagwarantować odpowiednią dawkę promieniowania dla konkretnego pacjenta – stwierdza twórca wynalazku, prof. Liu Xiaogang.
Kapsułkę, według badaczy, można uczynić bardziej uniwersalną. Po jej zmniejszeniu można ją będzie np. stosować przy radioterapii prostaty czy – po umieszczeniu w jamie nosowej – guzów mózgu.
Przyszłość leczenia czy ciekawostka?
Czy zatem razem z e-medycyną nadchodzi era e-pigułek? Badań nad podobnymi wynalazkami i ich stosowaniem jest coraz więcej (głównie w USA, Wielkiej Brytanii i w Indiach). Jak stwierdzili autorzy analizy opublikowanej w ubiegłym roku na łamach „Frontiers in Pharmacology”, główne obszary dotyczą poważnych zaburzeń psychicznych, gruźlicy, cukrzycy, chorób krążeniowych i AIDS.
– Dostępne publikacje wskazują na możliwą skuteczność i bezpieczeństwo elektronicznych pigułek. Mimo to ich działanie nie jest jeszcze w pełni przebadane – podsumowują naukowcy z międzynarodowego zespołu.
Wzbogacone o elektronikę tabletki są już tymczasem stosowane. Jeden z przykładów to przeznaczona do endoskopii kapsułka wyposażona w kamerę, która przechodząc przez układ pokarmowy, rejestruje jego wnętrze. Takie badania wykonywane są także w Polsce.
Z kolei amerykańska Agencja Żywności i Leków (FDA) zatwierdziła już jeden system składający się z tabletki z miniaturowym czujnikiem, przyklejanym na skórę plastrem i aplikacją mobilną. Lek umieszczony w tabletce to arypiprazol, który stosuje się u pacjentów ze schizofrenią i innymi chorobami psychicznymi. Takie osoby miewają kłopoty z regularnym przyjmowaniem potrzebnego im farmaceutyku. Po połknięciu tabletka wysyła sygnał do plastra, który za pomocą łącza Bluetooth przesyła informację do smartfona. Aplikacja kontaktuje się następnie z systemem, do którego dostęp ma lekarz. Skutek – systematyczniejsze przyjmowanie leku. Widząc takie możliwości, można spodziewać się, że różnego rodzaju elektroniczne tabletki będą sukcesywnie wkraczały do lekarskich gabinetów i aptek.
Przeczytaj także: „AI może pomóc trzykrotnie zmniejszyć podawanie antybiotyków” i „AI pomoże osobom sparaliżowanym, po udarach, z uszkodzeniami aparatu mowy”.
Nowa pigułka ma pomagać w leczeniu otyłości – donieśli niedawno naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT). Nie zawiera jednak leku, działa inaczej. Jak wyjaśniają naukowcy, po zjedzeniu posiłku, pełny żołądek wysyła do mózgu sygnał, że już więcej jedzenia nie trzeba. Do pewnego stopnia tak działa nawet wypita woda. Jednak okazuje się, że mózg można oszukać, umieszczając w żołądku małą tabletkę, która wibruje. Owe wibracje pobudzają te same receptory, które aktywują się w czasie rozciągania żołądka przez jedzenie czy wodę.
W przeprowadzonych badaniach zwierzęta, które 20 minut przed jedzeniem połknęły pigułkę, jadły później aż o 40 proc. mniej – donoszą naukowcy. Jeśli kolejne testy udowodnią bezpieczeństwo wynalazku, ich zdaniem najprawdopodobniej będzie mógł on pomagać ludziom.
– Zastanawiałam się, czy możemy aktywować receptory w żołądku z pomocą wibracji, tak aby odczuwały zapełnienie całego żołądka. W ten sposób stworzyłyby iluzję sytości, wpływającą na regulujące apetyt hormony i oddziałującą na nawyki związane z jedzeniem – opisuje dr Shriya Srinivasan, autorka wynalazku opisanego na łamach periodyku „Science Advances”.
– Ktoś, kto chce stracić na wadze czy kontrolować swój apetyt, mógłby połykać taką tabletkę przed każdym posiłkiem. To może być naprawdę ciekawe rozwiązanie, ponieważ oznaczałoby zminimalizowanie skutków ubocznych obserwowanych przy innych, farmakologicznych metodach – przekonuje badaczka.
Pigułka wyglądem przypomina kapsułki multiwitaminowe. Po połknięciu kwas żołądkowy rozpuszcza otaczającą jej osłonę, co uruchamia miniaturowy silniczek i trwające 30 minut wibracje. Po kilku dniach jest bezpiecznie wydalana. Naukowcy są zdania, że można jeszcze ją zmodyfikować tak, aby zostawała w żołądku dłużej i aby można ją było zdalnie włączać i wyłączać.
Kapsułka pilnuje oddechu
Trochę wcześniej, bo w listopadzie ubiegłego roku, ten sam zespół opisał badanie kliniczne z wykorzystaniem tabletki monitorującej oddech i rytm serca. To niezwykle ważne informacje w niektórych zaburzeniach. Ukryte w pigułce czujniki reagują na wywołane oddechem i tętnem drgania. Po zakończonych sukcesem testach na świniach naukowcy przeprowadzili testy z udziałem ludzi chorych na bezdech nocny.
Wiele osób z tym zaburzeniem pozostaje niezdiagnozowanych – podkreślają badacze – a przyczyną jest m.in. skomplikowana procedura diagnostyczna wymagająca często obserwacji snu danej osoby w warunkach laboratoryjnych. Jest równie skuteczna jak typowe badania laboratoryjne (96 proc.). Okazała się przy tym bezpieczna – bez skutków ubocznych. Z organizmu wydalana jest po kilku dniach. Jej zastosowanie może być szersze niż tylko pomoc osobom z bezdechem sennym – podkreślają twórcy pigułki. Wymieniają m.in. takie problemy jak przedawkowanie leków opioidowych czy narkotyków oraz inne zaburzenia układu oddechowego.
– Dokładność i zgodność uzyskanych wyników były doskonałe w porównaniu ze standardowo stosowanymi badaniami przeprowadzonymi w laboratorium. Możliwość zdalnego monitorowania kluczowych parametrów życiowych bez konieczności podłączania przewodów czy elektrod i bez obecności technika medycznego otwiera nowe drzwi do obserwacji stanu pacjentów w ich naturalnym środowisku, zamiast w warunkach szpitalnych – przyznaje współautor badania, prof. Ali Rezai z West Virginia University.
W dalszych pracach naukowiec i jego zespół chcą wydłużyć czas działania pigułki i wzbogacić ją o możliwość wydzielania leków.
W przyszłości w wielu sytuacjach będzie można wykorzystać połykane urządzenia, np. w przedawkowaniu opioidów czy w różnego rodzaju zaburzeniach oddechowych, uważa prof. Rezai.
Lepsza radioterapia
Tymczasem grupa z Narodowego Uniwersytetu Singapuru stworzyła niedawno pigułkę, która po połknięciu monitoruje dawkę promieniowania przyjętą przez organizm w trakcie radioterapii, dostarczając bieżących informacji o poziomie napromieniowania. Ma pomagać w dobraniu optymalnej, bezpiecznej dawki. Jak twierdzą jej twórcy, jest aż pięciokrotnie dokładniejsza od typowych metod – np. dozymetrów umieszczanych na skórze pacjenta. Przy tym, mimo złożonej budowy, kosztuje zaledwie 50 dolarów. W porównaniu z innymi elementami leczenia onkologicznego to nie jest duży koszt.
– Nasza nowa kapsułka to rewolucja, jeśli chodzi o łatwo dostępne i skuteczne metody monitorowania efektywności radioterapii. Ma potencjał do tego, aby zagwarantować odpowiednią dawkę promieniowania dla konkretnego pacjenta – stwierdza twórca wynalazku, prof. Liu Xiaogang.
Kapsułkę, według badaczy, można uczynić bardziej uniwersalną. Po jej zmniejszeniu można ją będzie np. stosować przy radioterapii prostaty czy – po umieszczeniu w jamie nosowej – guzów mózgu.
Przyszłość leczenia czy ciekawostka?
Czy zatem razem z e-medycyną nadchodzi era e-pigułek? Badań nad podobnymi wynalazkami i ich stosowaniem jest coraz więcej (głównie w USA, Wielkiej Brytanii i w Indiach). Jak stwierdzili autorzy analizy opublikowanej w ubiegłym roku na łamach „Frontiers in Pharmacology”, główne obszary dotyczą poważnych zaburzeń psychicznych, gruźlicy, cukrzycy, chorób krążeniowych i AIDS.
– Dostępne publikacje wskazują na możliwą skuteczność i bezpieczeństwo elektronicznych pigułek. Mimo to ich działanie nie jest jeszcze w pełni przebadane – podsumowują naukowcy z międzynarodowego zespołu.
Wzbogacone o elektronikę tabletki są już tymczasem stosowane. Jeden z przykładów to przeznaczona do endoskopii kapsułka wyposażona w kamerę, która przechodząc przez układ pokarmowy, rejestruje jego wnętrze. Takie badania wykonywane są także w Polsce.
Z kolei amerykańska Agencja Żywności i Leków (FDA) zatwierdziła już jeden system składający się z tabletki z miniaturowym czujnikiem, przyklejanym na skórę plastrem i aplikacją mobilną. Lek umieszczony w tabletce to arypiprazol, który stosuje się u pacjentów ze schizofrenią i innymi chorobami psychicznymi. Takie osoby miewają kłopoty z regularnym przyjmowaniem potrzebnego im farmaceutyku. Po połknięciu tabletka wysyła sygnał do plastra, który za pomocą łącza Bluetooth przesyła informację do smartfona. Aplikacja kontaktuje się następnie z systemem, do którego dostęp ma lekarz. Skutek – systematyczniejsze przyjmowanie leku. Widząc takie możliwości, można spodziewać się, że różnego rodzaju elektroniczne tabletki będą sukcesywnie wkraczały do lekarskich gabinetów i aptek.
Przeczytaj także: „AI może pomóc trzykrotnie zmniejszyć podawanie antybiotyków” i „AI pomoże osobom sparaliżowanym, po udarach, z uszkodzeniami aparatu mowy”.
