Смарт-пилюли – шаг к персонализированной терапии

Еще в 1965 году немецкие ученые представили электронную капсулу, измеряющую в кишечнике кислотность. В 1994 году с появлением устройства, обещавшего доставлять активное вещество лекарства в точно заданный участок кишечника, был введен термин «умная таблетка». В 2001 году FDA одобрило первую миниатюрную таблетку с камерой – фактически эндоскоп с видеокапсулой, которая позволяла неинвазивным путем получить изображение тонкого кишечника.

Отслеживание жизненно важных показателей изнутри

Несмотря на эти прорывные достижения, эволюция «умных таблеток» проходила медленно – прежде всего, из-за их стоимости, технологических ограничений и сопротивления со стороны клиницистов и пациентов, которое они оказывали из-за предубеждения. Впрочем, согласно анализу 2022 года, в настоящее время на разных стадиях разработки находятся почти три сотни таких проектов.

Некоторые из них предоставляют нам впечатляющие опции, как, например, VM Pill – таблетка для мониторинга жизненно важных показателей от американского стартапа Celero Systems, умеющая измерять частоту сердечных сокращений, внутреннюю температуру и дыхание, находясь внутри кишечника. При обнаружении отклонений эта небольшая капсула, наполненная крошечными датчиками, микропроцессорами и радиоантенной, посылает из глубины кишечника уведомления на смартфон.

Пока применение этого устройства ограничено двумя направлениями – контролем дыхания при апноэ во сне и предупреждением передозировки опиоидами. Капсула Celero может обнаружить угнетение дыхания с точностью 93% в течение минуты и предупредить об этом клиницистов, чтобы они смогли вовремя вмешаться.

Повышение уровня приверженности лечению

Мониторинг – не единственная задача, которую могут выполнять смарт-таблетки. Например, сейчас ученые экспериментируют с концептуально другой «умной таблеткой», призванной помочь обуздать эпидемию ВИЧ/СПИДа, улучшая приверженность терапии.

Умная таблетка ID-Capsule, разработанная компанией etectRx из Флориды, сигнализирует  приложению на смартфоне или альтернативному электронному считывающему устройству о своевременном приеме лекарств.

ID-Capsule состоит из желатиновой капсулы, которую можно наполнять разными лекарствами и в которую вставлен крошечный радиочастотный передатчик. При проглатывании желудочная кислота растворяет гель оболочки и активирует сенсор, посылающий сигнал на приемник на смарт-часах, смартфоне или специальном считывающем устройстве, чтобы подтвердить, что лекарство было принято. В противном случае смартфон или другое устройство напомнят пациенту или члену его семьи о пропуске отдельным уведомлением. Вся информация о приеме лекарства поступает в приложение, через которое сам пациент и его врач могут отслеживать динамику приема лекарства. Важно, что ID-Capsule автономна, она питается от желудочных жидкостей пациента. И – что самое интересное – со слов СЕО etectRx Криса Карнса, стоимость изготовления такой «умной» таблетки упала примерно до доллара.

В недавних исследованиях с участием мужчин с высоким риском заражения ВИЧ система etectRx существенно улучшила показатели применения препаратов доконтактной профилактики ВИЧ (PrEP). Сейчас etectRx проводит исследования с участием пациентов с заболеваниями сердца и туберкулезом. Компания также надеется перейти к решению проблем старения, где соблюдение режима приема лекарства является серьезной проблемой.

Разработки, позволяющие облегчить мониторинг приема обязательных медикаментов, ведутся уже достаточно давно, поэтому ID-Capsule – не первая смарт-таблетка, разработанная для улучшения приверженности терапии. В 2017 году FDA одобрила первую цифровую систему отслеживания Abilify MyCite, которая должна была применяться в лечении шизофрении и биполярного расстройства. Однако в 2020 году ее производитель, Proteus Digital Health, обанкротился, его портфель выкупила Otsuka Pharmaceutical, которая прекратила продавать это устройство.

Сугубо механика

В настоящее время разработаны смарт-таблетки, которые даже не нуждаются в активных веществах. Как, например, проект израильской компании Vibrant Gastro, представляющий собой вибрирующую капсулу, стимулирующую перистальтику и, соответственно, дефекацию. Сами вибрации контролируются заранее заданным алгоритмом, разработанным исследовательской группой компании в коллаборации с гастроэнтерологами.

Вибрирующая капсула, помогающая избавиться от запоров без фармакотерапевтического вмешательства, доступна для заказа уже с позапрошлого года. Американским пациентам такое не медикаментозное лечение запоров обходится от 70 до 90 долларов США в месяц.

Между тем, специалисты из Массачусетского технологического института разрабатывают другую вибрационную капсулу – в этом случае для похудения. Она стимулирует определенные механорецепторы в кишечнике, чтобы те могли сигнализировать мозгу об ощущении сытости. Указанная разработка пока проходит свои первые испытания, однако ее авторы уверены, что она станет дееспособной и более безопасной заменой популярным инкретиномиметикам.