Gawai kapsul penghantar insulin calon pengganti jarum suntik

Tim peneliti yang dipimpin MIT telah mengembangkan gawai kapsul obat yang dapat digunakan untuk memberikan dosis oral insulin.
Tim peneliti yang dipimpin MIT telah mengembangkan gawai kapsul obat yang dapat digunakan untuk memberikan dosis oral insulin. | Felice Frankel /MIT

Sebuah tim peneliti dari Brigham and Women's Hospital yang berafiliasi dengan Harvard dan Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Amerika Serikat, mendapatkan pengakuan atas karya penciptaan mereka yaitu kapsul yang dapat menghantarkan insulin secara oral.

"Kami sangat berharap bahwa jenis kapsul baru ini suatu hari nanti dapat membantu pasien diabetes dan mungkin siapa saja yang membutuhkan terapi yang sekarang hanya dapat diberikan melalui injeksi atau infus," kata Robert Langer, salah satu penulis senior studi.

Bagi penderita diabetes tipe 1, jarum yang mengantarkan insulin sama pentingnya dengan keran yang mengalirkan air minum. Selama hampir seabad, pasien diabetes mengandalkan insulin yang disuntikkan untuk menjaga kondisi tubuh. Hampir selama ini, para peneliti telah mencari cara untuk memberikan insulin secara oral.

Pasien biasanya lebih suka perawatan oral dan mematuhinya dengan lebih baik. Namun, banyak senyawa, termasuk insulin untuk menangani diabetes, tidak dapat bertahan dari perjalanan melalui sistem pencernaan.

Sementara insulin dapat menyelamatkan nyawa, suntikan bukanlah cara yang menyenangkan. Selain sakit, teknik penyuntikan juga rumit, serta membutuhkan biaya setiap perawatan karena jarum seharusnya selalu diganti.

Alex Abramson, seorang mahasiswa doktoral bidang teknik kimia di MIT, membantu menciptakan gawai yang bisa ditelan, yang dapat menyuntikkan obat-obatan seperti insulin dari dalam perut.

“…kami menyadari bahwa perut tidak sensitif terhadap rasa sakit yang tajam dan sangat toleran terhadap benda-benda kecil dan tajam,” kata rekan penulis studi, C. Giovanni Traverso, seorang ahli gastroenterologi di Brigham.

Ada beberapa tantangan yang harus mereka hadapi, termasuk menavigasi kadar asam atau pH yang ekstrem, lapisan lendir yang tebal, suhu, dan orientasi yang dapat diandalkan bagi jarum mikro untuk menyuntikkan ke lapisan perut.

Gawai baru yang dapat dicerna ini dikenal sebagai aplikator skala milimeter yang berorientasi-diri atau SOMA.

Uniknya, kelahiran SOMA diilhami oleh kura-kura macan tutul yang bisa berorientasi-diri atau spesies kura-kura yang dapat membalik sendiri ketika jatuh telentang.

Kura-kura macan tutul ditemukan di Afrika dan memiliki cangkang yang memberinya keuntungan. Bentuknya yang luar biasa tinggi dengan sisi curam, sangat berguna jika mereka berguling.

Para insinyur memutuskan untuk meniru bentuk itu pada SOMA yang akan selalu mendarat di dinding perut dalam orientasi yang benar, terlepas dari bagaimana posisinya saat jatuh di kerongkongan. Para ilmuwan menggunakan pemodelan komputer untuk merancang “cangkang kura-kura makan tutul” versi mereka ini.

"Jika seseorang bergerak atau perut menggeram, alat itu tidak akan bergerak dari orientasi yang disukainya," kata Abramson, dalam sebuah pernyataan.

Abramson mulai mengerjakan proyek SOMA pada 2015 di laboratorium Robert Langer bersama dengan tim dari pembuat insulin Novo Nordisk.

Tim merancang mikro-injector, seperti jarum yang hanya terbuat dari insulin kering yang dikompres menjadi ujung yang tajam. Untuk memberikan tenaga, para peneliti mengikat pegas kecil ke cakram gula yang dikeraskan.

Lalu, ketika kapsul mencapai perut, asam lambung berangsur-angsur melarutkan gula, melontarkan pegas dan jarum secara bergantian yang kemudian menembakkan insulin ke dinding lambung. Kapsul harus diminum dalam keadaan perut kosong agar berfungsi dengan baik.

Kapsul itu kira-kira membutuhkan waktu tiga hingga lima tahun lagi untuk bisa diuji pada manusia. Namun, SOMA terbukti telah berhasil dalam uji coba ke babi dan anjing. Ketika diuji pada babi, dibutuhkan sekitar satu jam bagi semua insulin untuk masuk ke dalam darah dan tidak menyebabkan reaksi yang merugikan.

"Tujuannya adalah untuk memberikan obat biologis seperti insulin dengan kemanjuran yang sama dengan injeksi subkutan," jelas Abramson.

Saat ini, pil tersebut dapat memberikan dosis yang biasanya harus disuntikkan oleh seseorang dengan diabetes tipe 1, tetapi diperlukan lebih banyak penelitian dan uji klinis sebelum kapsul tersebut dapat diberikan kepada pasien diabetes yang sebenarnya.

Insulin sendiri adalah peptida, rantai pendek asam amino. Para peneliti mengatakan gawai inovatif mereka dapat digunakan untuk menghantarkan jenis peptida lain, seperti imunosupresan yang digunakan untuk mengobati rheumatoid arthritis dan penyakit radang usus.

Studi mereka telah dipublikasikan di jurnal Science.

BACA JUGA
Tanya Loper Tanya LOPER
Artikel terkait: SPONSOR