Он сочетает в себе новый способ доставки лекарств через пластырь с микроиглами и лекарствами, которые, как известно, превращают запасающий энергию белый жир в сжигающий энергию бурый жир. Этот инновационный подход, разработанный учеными из Технологического университета Наньян в Сингапуре (NTU Singapore), позволил снизить прибавку в весе у мышей на диете с высоким содержанием жиров и их жировую массу более чем на 30 процентов за четыре недели.Новый тип пластыря для кожи содержит сотни микроигл, каждая тоньше человеческого волоса, которые содержат лекарственный агонист бета-3-адренергических рецепторов или другое лекарство, называемое тиреоидным гормоном Т3 трийодтиронином.
Когда пластырь вдавливается в кожу в течение примерно двух минут, эти микроиглы врезаются в кожу и отсоединяются от пластыря, который затем можно удалить.По мере разрушения игл молекулы лекарства затем медленно диффундируют в запасающий энергию белый жир под слоем кожи, превращая их в сжигающие энергию коричневые жиры.
Коричневые жиры содержатся в детях, и они помогают согревать ребенка за счет сжигания энергии. С возрастом количество коричневых жиров уменьшается и заменяется висцеральными белыми жирами.Этот подход, недавно опубликованный в журнале Small Methods профессором NTU Чен Пэном и доцентом Сюй Чэньцзе, может помочь решить всемирную проблему ожирения, не прибегая к хирургическим операциям или пероральным препаратам, которые могут потребовать больших дозировок и иметь серьезные побочные эффекты.«Благодаря встроенным в кожу мышей микроиглам окружающие жиры начали потемнеть через пять дней, что помогло увеличить расход энергии у мышей, что привело к сокращению набора жира», — сказал ассистент профессор Сюй, исследования систем доставки лекарств.
«Количество лекарств, которые мы использовали в пластыре, намного меньше, чем количество лекарств, используемых в пероральных лекарствах или инъекционных дозах. Это снижает стоимость ингредиентов лекарственного средства, в то время как наша конструкция с медленным высвобождением минимизирует его побочные эффекты», — сказал профессор Сюй.Ожирение, возникающее в результате чрезмерного накопления жира, является основным фактором риска для здоровья при различных заболеваниях, включая болезни сердца, инсульт и диабет 2 типа. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, в 2016 году 1,9 миллиарда взрослых в мире имеют избыточный вес, из них 650 миллионов страдают ожирением.
«Мы стремимся разработать безболезненный пластырь, который каждый мог бы легко использовать, он ненавязчивый и в то же время доступный», — сказал профессор Чен, эксперт по биотехнологиям, изучающий ожирение. «Самое главное, что наше решение направлено на использование жиров собственного тела человека для сжигания большего количества энергии, что является естественным процессом для младенцев».Под руководством двух ученых из Школы химической и биомедицинской инженерии НТУ научный сотрудник доктор Аунг Тан провел эксперименты, которые показали, что пластырь может подавлять прибавку в весе у мышей, которых кормили диетой с высоким содержанием жиров, и снижать их жировую массу более чем на 30 процентов. , в течение четырех недель.У обработанных мышей также были значительно более низкие уровни холестерина и жирных кислот в крови по сравнению с необработанными мышами.Возможность доставить лекарство непосредственно к месту действия является основной причиной того, что у него меньше вероятность побочных эффектов, чем у пероральных лекарств.
По оценкам команды, их прототипный пластырь стоил около 5 сингапурских долларов (3,50 доллара США), который содержит агонист бета-3-адренергических рецепторов в сочетании с гиалуроновой кислотой, веществом, которое естественным образом встречается в организме человека и обычно используется в таких продуктах, как кожа. увлажнители.Агонист бета-3-адренергических рецепторов — это препарат, одобренный Федеральным управлением по лекарственным средствам США и используемый для лечения гиперактивного мочевого пузыря, в то время как трийодтиронин Т3 — гормон щитовидной железы, обычно используемый для лечения недостаточной активности щитовидной железы.В других исследованиях было показано, что оба они способны превращать белые жиры в коричневый цвет, но их использование для снижения набора веса затруднено из-за потенциально серьезных побочных эффектов и накопления лекарств в тканях, не являющихся мишенями, если использовались обычные пути доставки лекарств, такие как через пероральный прием.Доцент Медицинской школы Ли Конг Чиан NTU Мелвин Леоу, который не участвовал в этом исследовании, сказал, что возможность бороться с ожирением с помощью потемнения белого жира — это захватывающе, и результаты были многообещающими.
"Эти данные должны побудить Фазу I клинических исследований на людях применить эти фундаментальные научные открытия к постели больного в надежде, что эти пластыри с микроиглами могут быть превращены в устоявшийся рентабельный метод профилактики или лечения ожирения в ближайшем будущем, "добавил доцент Леоу, эндокринолог.С момента публикации статьи команда вызвала живой интерес со стороны биотехнологических компаний и ищет партнеров-ученых-клиницистов для продолжения своих исследований.