Интелигентна инсулинова терапия: Предотвратява пикове на кръвната захар и животозастрашаващи спадове при диабет

Интелигентна инсулинова терапия: Предотвратява пикове на кръвната захар и животозастрашаващи спадове при диабет

Учените разработиха нова форма на инсулин, която може автоматично да се включва и изключва в зависимост от нивата на глюкоза в кръвта. Животните имат този „умен“ инсулин 1 Ефективно понижава високите нива на кръвната захар и в същото време предотвратява падането на нивата твърде ниско.

За хора със диабет Контролирането на нивата на кръвната захар е решаваща, но предизвикателна задача. Инсулинът поддържа кръвната захар под контрол и помага за предотвратяване на много дългосрочни усложнения, свързани с високите нива на кръвната захар, като сърдечно-съдови заболявания, хронични бъбречни заболявания, инсулт и слепота. Голяма част от приблизително 422 милиона души с диабет по света се нуждаят от инсулинови инжекции.

Излишък от инсулин Въпреки това, може да причини твърде ниски нива на кръвната захар - състояние, наречено хипогликемия, което излага хората на риск от сериозни усложнения като загуба на съзнание, гърчове и дори смърт. Дори лека или умерена хипогликемия може да причини безпокойство, слабост и объркване. Хората с диабет – особено тези с Диабет тип 1 Хората, които винаги трябва да си инжектират инсулин, могат да изпитат спадове в нивата на кръвната захар няколко пъти седмично, казва Майкъл Вайс, биохимик и лекар от университета на Индиана в Индианаполис. „Това наистина влияе върху качеството на живот.“

В продължение на десетилетия изследователите работят за разработването на система, която автоматично регулира инсулиновата активност в зависимост от количеството глюкоза в кръвта на човек. Един общ подход е да се разработи съединение, което освобождава инсулин, когато концентрациите на глюкоза се повишат. Съществен недостатък на този метод обаче е неговата необратимост – веднъж освободен инсулин, той вече не може да се задържи.

Превключвател, чувствителен към захар

Последното проучване, публикувано днес в Nature, заобикаля този проблем, като модифицира самия инсулин с чувствителни към захарта компоненти. Рита Слааби, главен учен във фармацевтичната компания Novo Nordisk в Багсверд, Дания, и нейните колеги са разработили инсулинова молекула с превключвател, който включва и изключва дейността си в отговор на нивата на глюкоза в кръвта. Този превключвател се състои от две части: пръстеновидна структура, известна като макроцикъл, и глюкозид, молекула, получена от глюкоза. Когато нивата на кръвната захар са ниски, глюкозидът се свързва с пръстена и поддържа инсулина в затворено, неактивно състояние. Въпреки това, когато нивата на кръвната захар се повишат, захарта измества глюкозида и променя формата на инсулина, което го кара да се активира.

Изследователите тестваха инсулиновата молекула, която те нарекоха NNC2215, при прасета и плъхове, които са получили инфузии на глюкоза, за да симулират ефектите от диабета. Те открили, че NNC2215 е толкова ефективен за понижаване на нивата на кръвната захар, колкото обикновения човешки инсулин, когато се инжектира в животните - и че е в състояние да предотврати спадовете в нивата на кръвната захар, които се появяват при традиционното инсулиново лечение. „Това е много добро проучване, добре проектирано – те направиха всички необходими експерименти, за да потвърдят, че това работи“, казва Дейвид Сакс, клиничен химик в Националния институт по здравеопазване в Бетесда, Мериленд. „Със сигурност има обнадеждаващи доказателства, че този подход си струва да се следва.“

Модифицираният инсулин е първият, който специално се насочва към глюкозата, казва Сакс. Вайс и колегите му по-рано демонстрираха, че молекула инсулин с подобен тип молекулно превключване е чувствителна към друга захарна молекула, фруктоза. 2

Някои въпроси остават без отговор относно най-новата молекула. От една страна, проучването разглежда активността на NNC2215 в по-широк диапазон от нива на кръвната захар, отколкото обикновено се наблюдава при хора с диабет, така че бъдещите проучвания трябва да покажат, че инсулинът може да бъде ефективен и в по-тесен диапазон, казва Сакс. Други съображения включват безопасността и цената на тази молекула, отбелязва Zhen Gu, биомедицински инженер в университета Zhejiang в Хангжу, Китай. (Екипът на Гу също разработва инсулинова молекула, чувствителна към захарта 3.)

Говорител на Novo Nordisk обяснява, че докато това проучване предоставя доказателства за чувствителните към захар свойства на NNC2215, по-нататъшните изследвания за оптимизиране на молекулата продължават.

Няколко други интелигентни инсулинови лекарства са в процес на разработка, казва Вайс, включително един, който собственият му екип проектира, използвайки подобен подход. В крайна сметка целта е да се създаде набор от интелигентни инсулинови лекарства, които да позволят на лекарите да индивидуализират терапиите за своите пациенти, добавя той.

1. Hoeg-Jensen, T. et al. Природа https://doi.org/10.1038/s41586-024-08042-3 (2024).

   статия
   
   Google Наука

2. Чен, Ю.-С. et al. Proc. Natl Acad. Sci. САЩ 118, e2103518118 (2021).

   статия
   PubMed
   
   Google Наука

3. Zhang, J. et al. Nature Biomed. Отблизо. https://doi.org/10.1038/s41551-023-01138-7 (2023).

   статия
   
   Google Наука

Изтегляне на препратки