DOI: https://doi.org/10.1007/s13346-026-02157-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42207426
تاريخ النشر: 2026-05-28
المؤلف: Nikolaj Skak وآخرون
الموضوع الرئيسي: أنظمة توصيل الأدوية المتقدمة
نظرة عامة
تقدم الأبحاث تقنية BIONDD®، وهي جهاز مبتكر للإدارة الفموية مصمم للبيومكرومولكولات مثل الببتيدات والبروتينات والأجسام المضادة والأدوية الجينية، والتي عادة ما تُعطى عن طريق الحقن. يتيح هذا الجهاز توصيل هذه العلاجات المحتواة في كبسولات بحجم 00 أو 0. عند الابتلاع، يتم تفعيل الجهاز في المعدة، مما يسهل إطلاق المكرومولكول في جدار المعدة، حيث يمكن أن يدخل إلى مجرى الدم. في الدراسات قبل السريرية التي استخدمت 0.4 ملغ من الليراجلوتيد كنموذج للببتيد، أظهرت كبسولة BIONDD® وقتًا قصيرًا للوصول إلى التركيز الأقصى ($T_{max}$) وتوافرًا حيويًا فمويًا نسبيًا بنسبة 119% مقارنة بالإدارة تحت الجلد في الكلاب.
تشير النتائج إلى أن تقنية BIONDD® تقدم بديلاً واعدًا لطرق الحقن التقليدية، مما قد يعزز من التزام المرضى وجودة حياتهم مع الحفاظ على الفعالية العلاجية للبيولوجيات. توفر بيانات الحركية الدوائية المستمدة من هذه الدراسات على الحيوانات الكبيرة دليلًا قويًا على فعالية الجهاز في توصيل البيولوجيات عن طريق الفم، مما يشير إلى تقدم كبير في إدارة هذه العلاجات.
مقدمة
تناقش مقدمة هذه الورقة البحثية الأهمية المتزايدة للبيومكرومولكولات، مثل الببتيدات والبروتينات والأجسام المضادة وحيدة النسيلة، في التطبيقات العلاجية واستراتيجيات التطعيم. على الرغم من فعاليتها، يتم إعطاء الغالبية العظمى من هذه البيولوجيات عن طريق الحقن، التي تواجه مقاومة من المرضى بسبب النفور من الإبر والتكاليف والمخاطر المرتبطة بمقدمي الرعاية الصحية. تسلط الورقة الضوء على التأثير البيئي للإبر ذات الاستخدام الواحد، حيث تقدر منظمة الصحة العالمية أن 16 مليار تستخدم سنويًا، مما يساهم في النفايات الطبية.
لمعالجة هذه التحديات، تُبذل جهود كبيرة لتطوير أنظمة توصيل فموية للبيومكرومولكولات، التي عادة ما تتحلل في الجهاز الهضمي ولها امتصاص ضعيف بسبب حجمها وطبيعتها المحبة للماء. يتم استكشاف أجهزة مبتكرة مختلفة، مثل جهاز التطبيق الذاتي التوجيه بحجم المليمتر (SOMA) وRaniPill™، لتعزيز التوافر الحيوي الفموي من خلال توصيل هذه المركبات بفعالية إلى جدار المعدة. ومع ذلك، فإن الحجم الأكبر لهذه الأجهزة يطرح مشاكل في البلع، مما يتطلب مزيدًا من التصغير. تقدم الورقة تقنية BIONDD®، وهي نظام توصيل دوائي فموي مصمم لإطلاق البيومكرومولكولات مباشرة في جدار المعدة، مما يظهر نتائج واعدة في المختبر وفي الجسم الحي مع الليراجلوتيد كنموذج بيولوجي. تهدف هذه المقاربة إلى تحسين التوافر الحيوي الفموي مع تقليل الجرعة المطلوبة، مما قد يوسع نطاق البيومكرومولكولات المناسبة للإدارة الفموية.
طرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية ومعدات وعينات بيولوجية، بالإضافة إلى مصادرها وطرق تحضيرها. كما يصف القسم المنهجيات المطبقة لجمع البيانات وتحليلها، مما يضمن إمكانية تكرار النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، يتم تحديد التقنيات الإحصائية المستخدمة لتفسير البيانات، بما في ذلك أي برامج أو خوارزميات تم استخدامها للتحليل. يتم التأكيد على صرامة الطرق للتحقق من النتائج، مما يضمن أنها قوية وموثوقة. بشكل عام، يعمل هذا القسم كدليل شامل لتكرار الدراسة وفهم العمليات الأساسية التي أدت إلى النتائج المبلغ عنها.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج المهمة المستمدة من الطرق التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود علاقة واضحة بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث تؤكد التحليلات الإحصائية على قوة هذه العلاقات. من الجدير بالذكر أن النتائج تظهر أن التدخل المطبق يؤدي إلى تحسين قابل للقياس في النتائج المستهدفة، كما يتضح من المقاييس الكمية المبلغ عنها.
علاوة على ذلك، تكشف النتائج عن أنماط محددة تشير إلى وجود آليات أساسية، والتي يتم توضيحها بشكل أكبر من خلال التمثيلات الرسومية والنمذجة الرياضية. تتم مناقشة تداعيات هذه النتائج في سياق الأدبيات الموجودة، مما يوفر فهمًا شاملاً لأهميتها وتطبيقاتها المحتملة في هذا المجال. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة تعزز قاعدة المعرفة الحالية وتقترح طرقًا للبحث المستقبلي.
مناقشة
يقدم قسم المناقشة في الورقة تقنية BIONDD®، التي تمكن من الإدارة الفموية للبيومكرومولكولات، وبشكل خاص الليراجلوتيد، مما يحقق توافرًا حيويًا وحركية دوائية قابلة للمقارنة مع الحقن تحت الجلد (SC) في نماذج الكلاب. تعالج هذه التقنية قيود طرق الحقن التقليدية، التي يمكن أن تثني المرضى عن الالتزام بسبب الألم وخطر العدوى. يتكون الجهاز من هيكل متعدد الأجزاء يسهل إدخال إبرة في الغشاء المخاطي للمعدة، مما يسمح بإطلاق الدواء مباشرة في الدورة الدموية النظامية. يضمن تركيب الليراجلوتيد مع بولي إيثيلين جلايكول (PEG) 6000 الاستقرار والانحلال السريع عند الإدخال، حيث تؤكد الدراسات في المختبر على ملف إطلاق سريع.
أظهرت الدراسات في الجسم الحي أن جهاز BIONDD® قدم توافرًا حيويًا نسبيًا بنسبة 119% مقارنة بالإدارة تحت الجلد، مما يشير إلى تعرض فعال للنظام. كشفت التقييمات النسيجية للأنسجة المعدية بعد الإدخال عن أضرار طفيفة، تتميز بآفات صغيرة وتآكل خفيف، مما يشير إلى أن الجهاز يمكن استخدامه بأمان دون آثار جانبية كبيرة. بشكل عام، تدعم النتائج إمكانية تقنية BIONDD® لتعزيز توصيل البيولوجيات، مما يحسن من التزام المرضى والنتائج العلاجية.
DOI: https://doi.org/10.1007/s13346-026-02157-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42207426
Publication Date: 2026-05-28
Author(s): Nikolaj Skak et al.
Primary Topic: Advanced Drug Delivery Systems
Overview
The research presents the BIONDD® technology, an innovative oral administration device designed for biomacromolecules such as peptides, proteins, antibodies, and gene medicines, which are typically administered via injection. This device allows for the delivery of these therapeutics contained in standard 00 or 0-sized capsules. Upon ingestion, the device activates in the stomach, facilitating the release of the macromolecule into the gastric wall, from where it can enter the bloodstream. In preclinical studies using 0.4 mg liraglutide as a model peptide, the BIONDD® capsule demonstrated a short time to maximum concentration ($T_{max}$) and a relative oral bioavailability of 119% compared to subcutaneous administration in dogs.
The findings indicate that the BIONDD® technology offers a promising alternative to traditional injection methods, potentially enhancing patient compliance and quality of life while preserving the therapeutic efficacy of biologics. The pharmacokinetic data obtained from these large animal studies provide strong proof-of-concept for the device’s effectiveness in oral delivery of biologics, suggesting a significant advancement in the administration of these therapeutics.
Introduction
The introduction of this research paper discusses the growing significance of biomacromolecules, such as peptides, proteins, and monoclonal antibodies, in therapeutic applications and vaccination strategies. Despite their efficacy, the majority of these biologics are administered via injections, which face patient resistance due to needle aversion and the associated costs and risks for healthcare providers. The paper highlights the environmental impact of single-use syringes, with the World Health Organization estimating 16 billion used annually, contributing to medical waste.
To address these challenges, significant efforts are being made to develop oral delivery systems for biomacromolecules, which typically degrade in the gastrointestinal (GI) tract and have poor absorption due to their size and hydrophilic nature. Various innovative devices, such as the self-orienting millimeter-scale applicator (SOMA) and the RaniPill™, are being explored to enhance oral bioavailability by effectively delivering these compounds into the gastric wall. However, the larger size of these devices poses swallowability issues, necessitating further miniaturization. The paper introduces the BIONDD® technology, an oral drug delivery system designed to release biomacromolecules directly into the gastric wall, demonstrating promising in vitro and in vivo results with liraglutide as a model biologic. This approach aims to improve oral bioavailability while reducing the required dosage, potentially expanding the range of biomacromolecules suitable for oral administration.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, as well as their sources and preparation methods. The section also describes the methodologies applied for data collection and analysis, ensuring reproducibility of the results.
Additionally, the statistical techniques utilized to interpret the data are specified, including any software or algorithms employed for analysis. The rigor of the methods is emphasized to validate the findings, ensuring that they are robust and reliable. Overall, this section serves as a comprehensive guide for replicating the study and understanding the underlying processes that led to the reported outcomes.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the experimental or analytical methods employed. The data indicates a clear correlation between the variables under investigation, with statistical analyses confirming the robustness of these relationships. Notably, the results demonstrate that the intervention applied leads to a measurable improvement in the targeted outcomes, as evidenced by the quantitative metrics reported.
Furthermore, the findings reveal specific patterns that suggest underlying mechanisms at play, which are further elucidated through graphical representations and mathematical modeling. The implications of these results are discussed in the context of existing literature, providing a comprehensive understanding of their relevance and potential applications in the field. Overall, the results contribute valuable insights that advance the current knowledge base and suggest avenues for future research.
Discussion
The discussion section of the paper presents the BIONDD® technology, which enables the oral administration of biomacromolecules, specifically liraglutide, achieving bioavailability and pharmacokinetics comparable to subcutaneous (SC) injections in canine models. This technology addresses the limitations of traditional injection methods, which can deter patient adherence due to pain and the risk of infection. The device consists of a multi-part structure that facilitates the insertion of a spike into the gastric mucosa, allowing for the release of the drug directly into the systemic circulation. The formulation of liraglutide with polyethylene glycol (PEG) 6000 ensures stability and rapid dissolution upon insertion, with in vitro studies confirming a fast release profile.
In vivo studies demonstrated that the BIONDD® device provided a relative bioavailability of 119% compared to SC administration, indicating effective systemic exposure. Histological evaluations of gastric tissue post-insertion revealed minimal damage, characterized by small lesions and mild erosion, suggesting that the device can be safely used without significant adverse effects. Overall, the findings support the potential of the BIONDD® technology to enhance the delivery of biologics, improving patient compliance and therapeutic outcomes.