„Laboratorul nostru se străduiește să dezvolte sisteme care vor face mai ușor și mai accesibil pentru pacienți să primească terapii”, spune autorul corespondent dr. Giovanni Traverso, gastroenterolog în cadrul Diviziei de Gastroenterologie, Hepatologie și Endoscopie de la Brigham.

Capsula ingerabilă reprezintă o metodă neinvazivă și precisă care ar putea fi utilizată pentru a modula nivelul de foame și pentru a trata bolile metabolice și neurologice.

Cercetătorii prezintă procesul de dezvoltare a capsulelor FLASH, cu administrare orală, într-un studiu  publicat în revista Science Robotics.

Capsula FLASH utilizează electrozi pe suprafața sa pentru a furniza stimulare electrică la nivelul țesutului mucoasei stomacale.

Axa intestin-encefalică reglează mai multe funcții fiziologice, inclusiv alimentația și comportamentul emoțional.

Metodele farmaceutice și chirurgicale existente pentru a modula această axă, inclusiv implantarea de electrozi prin intervenție chirurgicală, sunt imprecise, invazive și au fost asociate cu perioade de recuperare semnificative și riscuri asociate, spun autorii.

Metoda a fost inspirată de pielea care poate absorbi apa a șopârlei diavol cu spini, Moloch horridus, din Australia.

FLASH prezintă un înveliș capsular cu modele canelate care absoarbe fluidele și o suprafață hidrofilă (compatibilă cu apa), ceea ce le permite să ocolească lichidul gastric din stomac și să realizeze un contact direct electrod-țesut.

Stimularea electrică gastrică (GES) induce direct eliberarea hormonului grelină, care stimulează foamea, din mucoasa gastrică prin stimulare endoscopică.

S-a demonstrat că ingestia orală a capsulei FLASH modulează semnificativ și în mod repetat nivelurile hormonului grelină.

Capsulele sunt alimentate de baterii ingerabile, despre care s-a demonstrat că oferă stimulare timp de 20 de minute.

Ele au fost testate pe animale mari și au fost excretate în termen de două săptămâni de la ingerare.

Medicamentele hormonale actuale au o biodisponibilitate redusă atunci când sunt administrate pe cale orală.

Acesta este motivul pentru care medicamente precum insulina trebuie injectate.

Capsula FLASH poate fi administrată pe cale orală pentru a viza în mod specific circuitele neurohormonale gastrice și pentru a modula nivelurile de hormoni din sânge.

Se anticipează că acest dispozitiv ar putea fi utilizat într-o serie de aplicații pentru tratarea tulburărilor metabolice, alimentare, gastrointestinale și neuropsihiatrice în mod non-invaziv și cu efecte minime în afara țintei.

„Electroceutica, sau terapiile de stimulare electrică, sunt următoarea frontieră a neuromodulării”, a declarat Khalil Ramadi, profesor de Bioinginerie la NYU Tandon și director al Laboratorului pentru Neuroinginerie avansată și Medicină Translațională de la NYU Abu Dhabi (NYUAD), care a condus echipa de cercetare.

Profesorul a explicat că FLASH este unul dintre primele electroceutice ingerabile care poate regla circuite neurohormonale precise, evitând în același timp disconfortul pe care pacienții îl pot resimți în cazul tratamentelor invazive.

Potrivit profesorului, viitoarele sisteme electroceutice ingerabile ar putea fi proiectate și personalizate pentru aplicații specifice, dincolo de stimularea gastrică acută pe termen scurt.

„O pastilă ingerabilă care conține electronice în loc de substanțe chimice sau medicamente este foarte promițătoare”, adaugă Khalil Ramadi.

„Oferă o modalitate de a furniza impulsuri electrice țintite către celule specifice din intestin, într-un mod care poate regla nivelurile de hormoni neuronali din organism”, a precizat el.

În viitor, echipa dorește să transfere cercetările la oameni și să exploreze potențialul de utilizare a acestei abordări în alte părți ale corpului.