Massachusetts Institute of Technology (MIT) mühendisleri obeziteyle mücadele etmek için midede titreşen yutulabilir bir kapsül olan büyüleyici yeni bir teknoloji geliştirdiler. Bu titreşimler tokluk hissini simüle eden gerilme reseptörlerini tetikler.
Büyük bir öğün yediğinizde, mideniz beyninize tokluk hissi yaratması için sinyal gönderir ve bu da yemeyi bırakma zamanının geldiğini gösterir. Yemekten önce bir bardak su içmek, diyet yapanların ortak önerisi olan benzer mesajlar üretebilir. MIT’in titreşimli kapsülü bu olgudan yararlanıyor.
Hayvan deneylerinde, bu hapın yemekten 20 dakika önce verilmesi yalnızca tokluk hormonlarını uyarmakla kalmadı, aynı zamanda yiyecek tüketimini de yaklaşık yüzde 40 oranında azalttı.
Araştırmacılar, insanlarda vücut ağırlığı kontrolü hakkında anlaşılması gereken çok şey olmasına rağmen, bu teknolojinin insan kullanımı için güvenli olduğu kanıtlanırsa, invaziv olmayan bir obezite tedavisi sağlayabileceğini öne sürüyor.
Tokluk ve açlığın ardındaki bilim
Şu anda Harvard Üniversitesi’nde biyomühendislik alanında yardımcı doçent olan Shriya Srinivasan PhD ’20, iştahlarını kontrol etmek veya kilo vermek isteyen kişilerin bu hapı yemeklerden önce kullanabileceğini öne sürüyor.
Srinivasan, “Kilo vermek veya iştahını kontrol etmek isteyen biri için her yemekten önce alınabilir” diyor. “Bu gerçekten ilginç olabilir çünkü diğer farmakolojik tedavilerde gördüğümüz yan etkileri en aza indirebilecek bir seçenek sunabilir.”
Bu çalışmanın baş yazarı Srinivasan, MIT’de makine mühendisliği doçenti ve Brigham ve Kadın Hastanesi’nde gastroenterolog olan Giovanni Traverso ile işbirliği yaptı. Bulguları bugün Science Advances’te yayınlanıyor.
Midelerimiz açlığı ve tokluğu düzenlemede çok önemli bir rol oynar. Gerildiğinde, mekanoreseptörler adı verilen özel hücreler bu genişlemeyi algılar ve vagus siniri aracılığıyla beyne sinyal gönderir.
Bu, sindirime yardımcı olan, tokluk hissi uyandıran ve yemeyi engelleyen insülin ve C-peptid, Pyy ve GLP-1 gibi hormonların üretimine yol açar. Aynı zamanda açlığı uyaran hormon olan ghrelin de azalır.
Titreşimli kapsülle obeziteyle mücadele
MIT’deyken Shriya Srinivasan, açlığı kontrol etmek için bu mekanoreseptörleri yapay olarak uyarma potansiyelini araştırdı. Merakı, titreşen kasların daha ciddi bir esneme yanılsaması yaratabileceğini gösteren önceki çalışmalardan kaynaklanıyordu.
Srinivasan şöyle açıklıyor: “Midedeki gerilme reseptörlerini titreştirerek ve tüm midenin genişlediğini algılamalarını sağlayarak hormonları ve yeme düzenlerini modüle edebilecek yanıltıcı bir şişkinlik hissi yaratarak etkinleştirebilir miyiz diye merak ettim.”
Srinivasan , MIT’nin Koch Bütünleyici Kanser Araştırmaları Enstitüsü’ndeki doktora sonrası çalışması sırasında, ilaç dağıtımı ve elektronik cihazlara öncülük etmesiyle tanınan Giovanni Traverso’nun laboratuvarıyla güçlerini birleştirdi. Onların işbirliği, yaklaşık olarak multivitamin boyutunda, titreşimli bir elementle donatılmış bir kapsül ortaya çıkardı.
Küçük bir gümüş oksit pille çalışan bu cihaz, jelatinimsi bir membran mide sıvısında çözündüğünde midede harekete geçerek elektronik devreyi tamamlıyor.
Hayvan çalışmalarından etkileyici sonuçlar
Ekibin hayvan çalışmaları önemli bulgular ortaya çıkardı. Titreşimli kapsül, oruç sırasında bile yemeğin hormonal tepkisini taklit ederek mekanoreseptörleri aktive etti.
Daha da çarpıcı olanı, beslenmeden yaklaşık 20 dakika önce etkinleştirildiğinde hayvanlar, kapsülsüz duruma göre %40 daha az yediler ve ayrıca daha yavaş kilo aldılar.
“Davranışsal değişim çok derin ve bu, herhangi bir dışsal tedavi yerine endojen sistemin kullanılmasından kaynaklanıyor. Traverso, enterik sinir sistemini modüle ederek biyolojik ilaçların dağıtımıyla ilgili bazı zorlukların ve maliyetlerin üstesinden gelme potansiyeline sahibiz” diyor.
Şu anda midede 30 dakika boyunca titreşecek şekilde tasarlanan bu cihaz, gelecekteki uyarlamalarla kablosuz kontrol sunarak bu süreyi uzatabilir. Hayvan çalışmaları, hapın sindirim sisteminden dört veya beş gün içinde, tıkanma veya delinme gibi olumsuz etkiler olmaksızın güvenli bir şekilde geçtiğini doğruladı.
Titreşimli kapsül klinik deneyleri sırada
Bu yenilik obezite tedavisinde devrim yaratabilir. Diyet ve egzersiz gibi geleneksel yöntemler evrensel olarak etkili değildir ve mevcut tıbbi müdahaleler genellikle invaziv veya maliyetlidir. Buna karşılık, MIT kapsülü uygun fiyatla üretilebilir ve bu da onu daha geniş popülasyonların erişimine sunabilir.
“Pek çok nüfus için obeziteye yönelik daha etkili tedavilerin bazıları çok maliyetlidir. Büyük ölçekte cihazımız oldukça uygun maliyetli bir fiyatla üretilebilir,” diye vurguluyor Srinivasan.
“Bunun, bugün mevcut olan daha karmaşık veya pahalı seçeneklerden bazılarına erişimi olmayan küresel sağlık ortamlarındaki insanlar için bakım ve terapiyi nasıl dönüştüreceğini görmeyi çok isterim.”
Ekibin odak noktası artık insanlar üzerinde yapılan klinik deneyler için üretimi artırmaya kayıyor. Bu çalışmalar güvenliğin değerlendirilmesi ve öğünlere göre zamanlama ve sıklık gibi kullanım parametrelerinin optimize edilmesi açısından çok önemlidir.
Özetle, MIT kapsülü obeziteyi yönetmeye yönelik yeni, invaziv olmayan bir yaklaşımı temsil ediyor ve gelecekte daha erişilebilir ve etkili tedaviler için umut sunuyor.
Çalışmanın tamamı Science Advances dergisinde yayınlandı .