
لماذا تُحقن معظم الببتيدات بدلًا من ابتلاعها؟
آخر تحديث:
تُعطى معظم الببتيدات بالحقن لأن الأمعاء مُهيّأة لهضمها. فحمض المعدة والببسين، ثم إنزيمات البنكرياس وإنزيمات الحافة الفرشاتية، تُفكّك الببتيدات إلى أحماض أمينية، وما ينجو منها يكون أكبر حجمًا وأشد محبةً للماء من أن يعبر بطانة الأمعاء1. أما الببتيدات الفموية التي تعتمد على معززات النفاذية، مثل سيماغلوتايد الفموي، فتصل إلى الدم بنسبة 1% تقريبًا أو أقل، لذا يظل الحقن هو الخيار الافتراضي3,4.

ماذا يحدث للببتيد عند ابتلاعه؟
الببتيدات سلاسل قصيرة من الأحماض الأمينية. ووفق عُرف شائع، تُسمّى السلاسل التي تضم من 2 إلى 50 حمضًا أمينيًا ببتيدات، والسلاسل الأطول بروتينات، وإن كان الحد بينهما غير واضح: فالإنسولين البشري، المكوّن من 51 حمضًا أمينيًا، يوصف بالطريقتين1. وبسبب ضعف الثبات ومحدودية النفاذية في الأمعاء، تُعطى الببتيدات والبروتينات العلاجية عادةً بالحقن1.
العقبة الأولى هي الحمض. يبلغ pH العصارة المعدية لدى البالغ السليم نحو 1.5 إلى 3.5، ويرتفع إلى نحو pH 5 إلى 6 في الاثني عشر وpH 7 إلى 8 في الجزء السفلي من الأمعاء الدقيقة1. ويعمل الببسين، وهو الإنزيم المعدي الذي يقطع البروتينات، على أفضل نحو عند pH 2 إلى 3، ويشطر الروابط الببتيدية إلى أجزاء أصغر1. وفي سائل معدي محاكى، لم يُكشف عن أي إنسولين بعد 30 دقيقة1.
تضيف الأمعاء الدقيقة إنزيمات البنكرياس، ومنها التربسين والكيموتربسين والكربوكسي ببتيداز والإيلاستاز، ثم تقطع الببتيدازات الموجودة على الحافة الفرشاتية ما تبقى إلى ببتيدات ثلاثية وثنائية وأحماض أمينية مفردة1. وفي مقارنة شملت 17 دواءً ببتيديًا، لم يبقَ منها بعد 30 دقيقة في سائل الأمعاء البشري سوى 3: السيكلوسبورين (99% سليم)، والديسموبريسين (25%) والأوكتريوتيد (22%)، وجميعها تُباع الآن بأشكال فموية1.
لماذا لا تستطيع الببتيدات عبور جدار الأمعاء؟
حتى الببتيد الذي ينجو من الهضم لا بد أن يعبر المخاط، وهو هلام لزج تفرزه الخلايا الكأسية ويحتجز المواد الغريبة؛ وأسمك طبقاته لدى الإنسان في المعدة، بنحو 180 ميكرومتر، وفي القولون1. وتحت المخاط تقع طبقة واحدة من الخلايا الظهارية، نحو 90% منها خلايا معوية ماصّة، تلتحم ببعضها عبر وصلات محكمة تجعل البطانة حارسًا للبوابة في مواجهة الجزيئات الكبيرة1.
الببتيدات غير ملائمة لأي من الطريقين عبر هذه الطبقة. فالمرور عبر الخلايا (المسار عبر الخلوي) يُتوقع أن يكون بطيئًا للغاية، لأن الببتيدات محبة للماء، وتحمل مجموعات كثيرة قادرة على تكوين روابط هيدروجينية، ويتجاوز وزنها عادةً 500 دالتون بكثير1. أما المرور بين الخلايا (المسار جانب الخلوي) فيعني عبور مسام مملوءة بالماء بحجم 3 إلى 10 أنغستروم تقريبًا، لا تستطيع الجزيئات التي يزيد وزنها على نحو 500 دالتون استخدامها عمومًا؛ وحتى عند فتحها بمعززات النفاذية، تبقى هذه المسام أصغر من 20 نانومتر ولا تغطي سوى 0.01% إلى 0.1% من سطح الأمعاء1.
ويختلف الناس أيضًا. فحالة المخاط وإفراز الإنزيمات وحركة الأمعاء تتفاوت بين الأفراد، وهذا التفاوت في حد ذاته عائق أمام الببتيدات الفموية1.
| الحاجز | ما الذي يفعله بالببتيد | المصدر |
|---|---|---|
| حمض المعدة والببسين | pH من 1.5 إلى 3.5؛ يقطع الببسين الروابط الببتيدية ويكون في أعلى نشاطه عند pH من 2 إلى 3 | 1 |
| إنزيمات البنكرياس | التربسين والكيموتربسين والكربوكسي ببتيداز والإيلاستاز تُفكّك الببتيدات في الأمعاء الدقيقة | 1 |
| ببتيدازات الحافة الفرشاتية | تقطع الأجزاء المتبقية إلى ببتيدات ثنائية وثلاثية وأحماض أمينية | 1 |
| طبقة المخاط | هلام لزج يحتجز المواد الغريبة؛ يبلغ سمكه نحو 180 ميكرومتر في المعدة البشرية | 1 |
| الظهارة والوصلات المحكمة | المسام البالغ حجمها 3 إلى 10 أنغستروم تمنع مرور معظم الجزيئات التي يزيد وزنها على 500 دالتون | 1 |
ما الببتيدات التي تعمل بالفعل عن طريق الفم؟
حصلت مجموعة صغيرة من الأدوية الببتيدية على الموافقة للاستخدام الفموي، ويتجاوز كل منها عقبات الأمعاء بطريقة مختلفة. فقد كان السيكلوسبورين، وهو ببتيد حلقي وزنه الجزيئي 1202، أول تركيبة ببتيدية فموية تُعتمد في الولايات المتحدة، عام 1990، وتلته تركيبة محسّنة بعد خمس سنوات1. أما ليناكلوتيد، وهو ببتيد مكوّن من 14 حمضًا أمينيًا، فيتجنب مشكلة الامتصاص كليًا: إذ يعمل موضعيًا على السطح الداخلي للأمعاء ويُمتص بحد أدنى، مع توافر جهازي ضئيل8.
يستخدم منتجان أحدث معززات النفاذية. فقد اعتُمد سيماغلوتايد الفموي عام 2019، وتلته عام 2020 كبسولة أوكتريوتيد فموية تستخدم تقنية مُعزِّز نفاذية مؤقت1. وكبسولات الأوكتريوتيد مغلفة معويًا وتحتوي على كابريلات الصوديوم ضمن مكوناتها غير الفعالة7. وفي دراسة الإعطاء الواحد الواردة في النشرة على أشخاص أصحاء، احتاجت الكبسولة إلى نحو 200 ضعف كمية الأوكتريوتيد مقارنةً بالحقن للوصول إلى تعرّض إجمالي مماثل، وخفّض الطعام الامتصاص بنحو 90%7.
| الببتيد | نهج الإيصال | ما تذكره النشرة أو الأدبيات العلمية |
|---|---|---|
| سيكلوسبورين | ببتيد حلقي في تركيبة ذاتية الاستحلاب1 | 99% سليم بعد 30 دقيقة في سائل الأمعاء البشري1 |
| ديسموبريسين | شكل فموي مُسوَّق1 | 25% سليم بعد 30 دقيقة في سائل الأمعاء البشري1 |
| أوكتريوتيد | كبسولة مغلفة معويًا مع مُعزِّز نفاذية مؤقت1,7 | نحو 200 ضعف كمية الببتيد مقارنةً بالحقن لتعرّض مماثل؛ يخفّض الطعام الامتصاص بنحو 90%7 |
| سيماغلوتايد | قرص مُدمج في تركيبته مُعزِّز الامتصاص SNAC4 | توافر حيوي مطلق تقديري بنحو 0.4% إلى 1%4 |
| ليناكلوتيد | يعمل موضعيًا في تجويف الأمعاء8 | يُمتص بحد أدنى، مع توافر جهازي ضئيل8 |
كيف يُقارَن سيماغلوتايد الفموي بالحقن؟
سيماغلوتايد نظير لـGLP-1 يتطابق تسلسله بنسبة 94% مع الهرمون البشري، وقد عُدِّل ليرتبط بالألبومين ويقاوم التفكيك بواسطة إنزيم DPP-4، ما يمنحه عمر نصف يبلغ نحو أسبوع واحد4. ويُدمج القرص في تركيبته مع سالكابروزات الصوديوم (SNAC)، الذي يساعد سيماغلوتايد على الامتصاص، ومعظمه في المعدة4. ويبلغ توافره الحيوي المطلق التقديري نحو 0.4% إلى 1% للأقراص الأصلية، ونحو 1% إلى 2% لتركيبة أقراص أحدث مدرجة في النشرة نفسها4. أما الحقن الأسبوعي تحت الجلد فيبلغ توافره الحيوي المطلق 89%5.
لا يعمل القرص إلا في ظروف صارمة. إذ تنص نشرته على تناول القرص على معدة فارغة صباحًا مع ما لا يزيد على 4 أونصات من الماء، ثم الانتظار 30 دقيقة على الأقل قبل تناول الطعام أو المشروبات أو أدوية فموية أخرى4. وقدّر تحليل للحرائك الدوائية أُجري على تجارب علم الأدوية السريري التوافر الحيوي الفموي بنسبة 0.8% في ظل تلك الظروف الموصى بها، مع ارتفاعه بإطالة مدة الصيام بعد القرص وانخفاضه بزيادة كمية الماء6. وبلغ التباين داخل الشخص الواحد في التوافر الحيوي 137%، وهو ما يخفّضه الاستخدام اليومي وعمر النصف الطويل إلى تباين بنحو 33% في التعرض عند الحالة المستقرة6.
| الخاصية | القرص | الحقن |
|---|---|---|
| التوافر الحيوي المطلق | نحو 0.4% إلى 1% (الأقراص الأصلية) أو 1% إلى 2% (الأقراص الأحدث)4 | 89%5 |
| الجدول الزمني | مرة واحدة يوميًا4 | مرة واحدة أسبوعيًا5 |
| الطعام والماء | على معدة فارغة، مع ما يصل إلى 4 أونصات من الماء، ثم الانتظار 30 دقيقة4 | مع الوجبات أو بدونها5 |
| المسار | عن طريق الفم؛ يُمتص أساسًا في المعدة بمساعدة SNAC4 | تحت جلد البطن أو الفخذ أو أعلى الذراع5 |
| عمر النصف | نحو 1 أسبوع4 | نحو 1 أسبوع5 |
ما التقنيات المستخدمة لجعل الببتيدات تعمل عن طريق الفم؟
يتصدى الباحثون للحواجز واحدًا تلو الآخر. وتشمل الاستراتيجيات معززات النفاذية، ومثبطات إنزيمات الأمعاء، والببتيدات المخترقة للمخاط والببتيدات المخترقة للخلايا2. ومن المقاربات الأخرى الأغلفة المعوية والجسيمات النانوية والأجهزة الدقيقة المعوية1. وتعمل مثبطات الإنزيمات بالارتباط ارتباطًا عكوسًا أو غير عكوس بالإنزيمات التي كانت ستقطع الببتيد لولا ذلك1. وقد بلغت الصيغ الفموية من الإنسولين والكالسيتونين وهرمون الغدة الجار درقية والفازوبريسين جميعها مرحلة التجارب السريرية2.
النتائج حتى الآن متواضعة. فقد أكمل كل من السيماغلوتايد الفموي والأوكتريوتايد والكالسيتونين السلموني تجارب المرحلة الثالثة، لكن تركيبات الببتيدات الفموية القائمة على معززات النفاذية التقليدية ذات توافر حيوي منخفض ومتفاوت يبلغ نحو 1%3. وقد خيّبت صيغ الجسيمات النانوية الآمال إلى حد كبير، إذ لم يصل سوى قليل من النماذج الأولية إلى التجارب السريرية بسبب انخفاض التحميل وضعف التحكم في الإطلاق وضعف امتصاص الخلايا المعوية لها وصعوبة التوسع في الإنتاج3. ويعمل الكيميائيون الدوائيون أيضًا على تصميم ببتيدات حلقية كبيرة أصغر حجمًا ومستقرة قد تُمتص على نحو أفضل من الببتيدات الخطية3.
لماذا لا يزال الحقن هو الخيار الافتراضي لمعظم الببتيدات؟
لأن المنتج الفموي لا بد أن يفقد معظم ما فيه من ببتيد كي يعمل أصلًا. ومع توافر حيوي يبلغ نحو 1%، لا تكون مرشحة واقعيًا للإعطاء الفموي إلا الببتيدات القوية ذات تكلفة التخليق المعقولة3. وأفضل المرشحات هي ذات مؤشر علاجي واسع، وقدر من الثبات في الأمعاء، وعمر نصف إطراحي طويل، وتصفية منخفضة3. ويتوافق السيماغلوتايد مع هذا الوصف، إذ يمتد عمر النصف لديه أسبوعًا4,3.
للحقن أيضًا تكاليف حقيقية. فالحقن طويلة الأمد تثير مشكلات في الالتزام بالعلاج، منها الألم والنفور من الإبر والتهيج الموضعي، ولهذا انصب قدر كبير من البحث على البدائل1,2. ومع ذلك، لا تزال النفاذية الغشائية المنخفضة والاستقلاب والتصفية السريعة تحول دون التوصل إلى قرص عملي لمعظم الببتيدات3.
أهم الخلاصات
- يحلّل حمض المعدة والببسين والإنزيمات البنكرياسية وببتيدازات الحافة الفرشاتية معظم الببتيدات قبل أن يتسنى امتصاصها.
- تمنع بطانة الأمعاء مرور معظم الجزيئات التي تزيد كتلتها على نحو 500 دالتون، مما يستبعد الامتصاص السلبي لمعظم الببتيدات.
- لم يصمد سوى 3 من أصل 17 دواءً ببتيديًا مدة 30 دقيقة في السائل المعوي البشري، وتُباع الثلاثة جميعها الآن في أشكال فموية.
- يبلغ التوافر الحيوي المطلق للسيماغلوتايد الفموي نحو 0.4% إلى 1% في ظروف صيام صارمة، مقابل 89% للحقن.
- تبلغ منتجات الببتيدات الفموية المحتوية على معززات النفاذية عادةً توافرًا حيويًا يقارب 1%، ولذلك لا يلائم الطريق الفموي إلا الببتيدات القوية ميسورة التكلفة.
المراجع
- Oral delivery of proteins and peptides: Challenges, status quo and future perspectives
- Advances in oral peptide therapeutics
- Systemic delivery of peptides by the oral route: Formulation and medicinal chemistry approaches
- RYBELSUS (semaglutide) tablets and OZEMPIC (semaglutide) tablets, for oral use: prescribing information
- OZEMPIC (semaglutide) injection, for subcutaneous use: prescribing information
- Clinical Pharmacokinetics of Oral Semaglutide: Analyses of Data from Clinical Pharmacology Trials
- MYCAPSSA (octreotide) delayed-release capsules, for oral use: prescribing information
- LINZESS (linaclotide) capsules, for oral use: prescribing information

