De slimme pillentechnologie is een opmerkelijke medische innovatie. Slimme pillen bieden een scala aan potentiële toepassingen. De technologie is nog niet mainstream, maar de eerste proeven zijn veelbelovend.
De groei van de slimme pillen-markt wordt gedreven door de toenemende vraag naar minder invasieve (kanker)medicijnafgifte, real-time mogelijkheden voor patiëntobservatie en de toenemende incidentie van gastro-intestinale ziekten. De zogenoemde ‘slimme pillen’ kunnen uitgerust worden met sensoren en camera’s en leiden tot betere diagnose, monitoring en behandeling van aandoeningen. Slimme pillen stellen artsen in staat de lichaamsfuncties van hun patiënten in real time te volgen. Bovendien kunnen slimme pillen medicatie afleveren in specifieke delen van het lichaam, waardoor er veel minder sprake is van bijwerkingen. Hoewel de technologie nog niet optimaal is, ontwikkelen onderzoekers steeds geavanceerdere oplossingen voor het diagnosticeren en behandelen van aandoeningen. Volgens onderzoek was de wereldwijde markt voor slimme pillen in 2016 $779,9 miljoen waard en naar verwachting bereikt deze tegen 2025 maar liefst $3 miljard.‘Eetbare’, draadloze capsule dient medicatie toe
Onderzoekers en experts van MIT, het Draper Laboratory en Brigham & Women’s Hospital, hebben een 3D-geprinte capsule ontwikkeld die data via bluetooth verstuurt. Zodra de capsule is ingeslikt, ontvouwt hij zijn twee Y-vormige armen en nestelt hij zich in de maag van een patiënt. Daar kan het apparaatje een maand blijven zitten om informatie te verzamelen. De gegevens worden naar de smartphone van de gebruiker gestuurd. Na het inslikken van de capsule begint het apparaatje de lichaamstemperatuur van de patiënt te monitoren. Zodra een temperatuurstijging gedetecteerd wordt, geeft de capsule medicatie af om de symptomen te verlichten. Voor patiënten die vroegtijdig moeten ingrijpen in geval van koorts of voor mensen met infectierisico’s blijkt deze technologie efficiënter te zijn dan traditionele geneesmiddelen.De zogenoemde ‘slimme pillen’ kunnen uitgerust worden met sensoren en camera’s, en leiden tot betere diagnose, monitoring en behandeling.De onderzoekers hebben hun slimme capsule tot nu toe alleen nog maar op varkens getest. In de toekomst willen de onderzoekers de slimme capsules ook uitrusten met sensoren die de hartslag en de ademhalingsfrequentie van de patiënt meten. Het enige nadeel van deze technologie is dat de capsules op zilveroxidebatterijen werken, waarvan bekend is dat ze giftig kwik bevatten. Gelukkig wordt er gewerkt aan de ontwikkeling van veiligere, kwikvrije batterijen en overwegen de onderzoekers ook andere energiebronnen – zoals maagzuur – om het apparaat van stroom te voorzien.
Oplossing voor diabetespatiënten
Een andere innovatie van het MIT zou het leven van miljoenen mensen met diabetes kunnen verbeteren. De onderzoekers hebben een alternatief ontwikkeld voor het toedienen van insuline bij patiënten met type 1 diabetes – de slimme SOMA-pil (self-orienting millimeter-scale applicator). Deze geavanceerde pil bevat hetzelfde type insuline dat in conventionele injectiekits wordt gebruikt, met als verschil dat de insuline in SOMA is gecomprimeerd. De pil heeft de grootte van een bosbes en bestaat uit een capsule en een kleine naald die bijna uitsluitend gemaakt is van gevriesdroogde insuline. Zodra de pil is ingenomen, lost de suikercoating op en wordt het naaldje vrijgegeven en in de maag geïnjecteerd. En omdat de maagwand geen pijnreceptoren heeft, is het proces volledig pijnloos. Hoewel deze innovatie het leven van diabetespatiënten beduidend zou kunnen verbeteren, is het nog onbekend wanneer de onderzoekers met menselijke proeven zullen beginnen of wanneer de pil commercieel beschikbaar zal zijn.Slim pillensysteem voor kankerpatiënten
De onderzoekers van MIT zijn niet de enigen die het potentieel van slimme pillen onderzoeken. Proteus, een bedrijf dat gespecialiseerd is in digitale geneeskunde, is een van de vele andere bedrijven die hiermee bezig zijn. Proteus is het best bekend vanwege de ontwikkeling van de eerste door de FDA goedgekeurde digitale Abilify MyCite-pil. Dit met een sensor uitgeruste medicijn is speciaal ontwikkeld voor patiënten met schizofrenie en bipolaire stoornis, voor wie het van cruciaal belang is dat ze precies op het juiste moment de juiste dosis medicatie innemen. Proteus wil nu voor oncologiepatiënten een soortgelijk systeem ontwikkelen en is in een samenwerkingsverband begonnen met de ontwikkeling van een speciaal programma voor patiënten met colorectale (dikkedarm-) kanker in stadium 3 of 4. In plaats van conventionele chemotherapiemedicatie krijgen deze patiënten een hightech variant: eentje waar een sensor aan toegevoegd is, zodat de arts kan zien wanneer de patiënt het geneesmiddel heeft ingenomen. Zodra de pil is ingeslikt wordt de sensor geactiveerd. Vervolgens wordt er een signaal gestuurd naar een soort pleister op het lichaam van de patiënt. Daar verstuurd data over het tijdstip van inname, het soort medicijn en de dosis naar een online portal. Er doen momenteel zeven patiënten aan het programma mee, maar het bedrijf is van plan om dezelfde onderzoeken te doen met 750 patiënten in de VS met verschillende soorten kanker. De kosten van deze behandeling zijn overigens niet hoger dan die van reguliere chemotherapie.Diagnostiek
Slimme pillen lijken een ideale oplossing voor gerichte medicijnafgifte, maar ze hebben ook veel potentiële toepassingen op het gebied van diagnostiek. Een groep Australische onderzoekers heeft een elektronische capsule ontwikkeld om de samenstelling van gas in de dikke en dunne darm te analyseren en de gegevens met tussenpozen van 5 minuten naar een extern apparaat te sturen. In een verslag dat in 2018 in het tijdschrift Nature Electronics gepubliceerd werd, zetten de onderzoekers uiteen hoe ze een draadloze capsule met sensoren, een batterij, een thermometer en een radiozender gebruikten om de gasproductie in het menselijke spijsverteringskanaal te observeren en de zuurstof-, waterstof- en koolstofdioxideniveaus te analyseren.Nog niet mainstream
Het zal nog enige tijd duren voordat ‘eetbare’ elektronica mainstream wordt. Net als elke andere technologie waarmee je gegevens kunt verzamelen en verzenden, heb je met deze slimme pillen ook met allerlei privacykwesties te maken. Omdat deze pillen verbinding kunnen maken met mobiele apparaten bestaat natuurlijk altijd het risico dat de verzamelde gegevens misbruikt worden.Het zal nog enige tijd duren voordat ‘eetbare’ elektronica mainstream wordt.Dit is een van de redenen waarom FDA-goedkeuring veel tijd kost. Bovendien heeft de FDA onlangs enkele wijzigingen in het proces aangebracht en een concept-leidraad vrijgegeven voor techbedrijven en ontwikkelaars. Fabrikanten van slimme pillen kunnen hun innovaties óf als apparaten óf als geneesmiddelen identificeren, maar niet als beide. Ontwikkelaars en wetenschappers dienen vaak meerdere aanvragen tegelijk in, omdat het hen in staat stelt “te zorgen voor een geschikte risicogebaseerde beoordeling voor zowel het hulpmiddel als het geneesmiddel”. Met de meest recente richtlijnen van de FDA mag er dus maar één categorie gekozen worden, “wat betekent dat het apparaat-deel mogelijk te veel wordt gereguleerd”. In de EU is de situatie niet minder gecompliceerd. Ook hier zijn wijzigingen geïntroduceerd in de medische hulpmiddelenverordening (voorheen richtlijn medische hulpmiddelen). “Alle apparaten die stoffen bevatten die via het lichaam worden ingebracht en/of opgenomen, zijn aan een totaal ander classificatiesysteem onderhevig dan het traditionele classificatiesysteem”. Dit betekent dat op stoffen gebaseerde medische hulpmiddelen als een hoger risico kunnen worden geclassificeerd en daarom extra onder de loep worden genomen.
