Intelligentne insuliiniteraapia: hoiab ära veresuhkru hüppeid ja eluohtlikku madalseisu diabeedi korral

Intelligentne insuliiniteraapia: hoiab ära veresuhkru hüppeid ja eluohtlikku madalseisu diabeedi korral

Teadlased on välja töötanud uue insuliinivormi, mis võib sõltuvalt vere glükoositasemest automaatselt sisse ja välja lülituda. Loomadel on see "tark" insuliin 1 Alandab tõhusalt kõrget veresuhkru taset ja samal ajal hoiab ära selle liiga madalale langemise.

Inimestele, kellel on diabeet Veresuhkru taseme kontrollimine on ülioluline, kuid keeruline ülesanne. Insuliin hoiab veresuhkru kontrolli all ja aitab ära hoida paljusid kõrge veresuhkru tasemega seotud pikaajalisi tüsistusi, nagu südame-veresoonkonnahaigused, kroonilised neeruhaigused, insult ja pimedus. Suur osa hinnanguliselt 422 miljonist diabeediga inimesest maailmas vajab insuliini süstimist.

Ülejääk insuliini See võib aga põhjustada veresuhkru taseme liiga madalale langemist – seda seisundit nimetatakse hüpoglükeemiaks, mis seab inimesi ohtu tõsiste tüsistuste tekkeks, nagu teadvusekaotus, krambid ja isegi surm. Isegi kerge või mõõdukas hüpoglükeemia võib põhjustada ärevust, nõrkust ja segadust. Diabeediga inimesed – eriti need, kes 1. tüüpi diabeet Inimesed, kes peavad alati insuliini süstima, võivad kogeda veresuhkru taseme langust mitu korda nädalas, ütleb Indianapolise Indiana ülikooli biokeemik ja arst Michael Weiss. "See mõjutab tõesti elukvaliteeti."

Aastakümneid on teadlased töötanud välja süsteemi, mis reguleerib insuliini aktiivsust automaatselt sõltuvalt glükoosi kogusest inimese veres. Üks levinud lähenemisviis on olnud välja töötada ühend, mis vabastab insuliini, kui glükoosi kontsentratsioon tõuseb. Selle meetodi oluliseks puuduseks on aga selle pöördumatus – kui insuliin vabaneb, ei saa seda enam säilitada.

Suhkrutundlik lüliti

Viimane täna ajakirjas Nature avaldatud uuring lahendab selle probleemi, muutes insuliini ennast suhkrutundlike komponentidega. Taanis Bagsværdis asuva farmaatsiaettevõtte Novo Nordisk juhtivteadlane Rita Slaaby ja tema kolleegid on välja töötanud insuliinimolekuli, millel on lüliti, mis lülitab selle aktiivsuse sisse ja välja vastusena vere glükoositasemele. See lüliti koosneb kahest osast: rõngakujuline struktuur, mida tuntakse makrotsüklina, ja glükosiid, glükoosist tuletatud molekul. Kui veresuhkru tase on madal, seondub glükosiid rõngaga ja hoiab insuliini suletud, passiivses olekus. Kui aga vere glükoosisisaldus tõuseb, tõrjub suhkur glükosiidi välja ja muudab insuliini kuju, põhjustades selle aktiveerumise.

Teadlased testisid insuliinimolekuli, mida nad nimetasid NNC2215-ks, sigadel ja rottidel, kes olid saanud glükoosiinfusiooni, et simuleerida diabeedi mõju. Nad leidsid, et NNC2215 alandas loomadele süstimisel veresuhkru taset sama tõhusalt kui tavaline iniminsuliin – ja et see suutis ära hoida veresuhkru taseme langust, mis tekkis traditsioonilise insuliinravi korral. "See on väga hea uuring, hästi kavandatud – nad tegid kõik selle toimimise kinnitamiseks vajalikud katsed," ütleb Marylandi Bethesda riiklike tervishoiuinstituutide kliiniline keemik David Sacks. "Kindlasti on julgustavaid tõendeid selle kohta, et seda lähenemisviisi tasub järgida."

Modifitseeritud insuliin on esimene, mis sihib konkreetselt glükoosi, ütleb Sacks. Weiss ja tema kolleegid näitasid varem, et sarnast tüüpi molekulaarse lülitiga insuliini molekul oli tundlik teise suhkrumolekuli, fruktoosi suhtes. 2

Mõned küsimused on uusima molekuli kohta vastamata. Esiteks vaadeldi uuringus NNC2215 aktiivsust laiemas veresuhkru taseme vahemikus kui tavaliselt diabeediga inimestel, nii et tulevased uuringud peaksid näitama, et insuliin võib olla efektiivne ka kitsamas vahemikus, ütleb Sacks. Muud kaalutlused hõlmavad selle molekuli ohutust ja maksumust, märgib Zhen Gu, Hiina Hangzhou Zhejiangi ülikooli biomeditsiiniinsener. (Gu meeskond töötab välja ka suhkrutundlikku insuliinimolekuli 3.)

Novo Nordiski pressiesindaja selgitab, et kuigi see uuring annab tõendeid NNC2215 suhkrutundlike omaduste kohta, jätkuvad edasised uuringud molekuli optimeerimiseks.

Weissi sõnul on väljatöötamisel mitu muud nutikat insuliiniravimit, sealhulgas üks, mida tema enda meeskond kavandab sarnase lähenemisviisi abil. Lõppkokkuvõttes on eesmärk luua nutikaid insuliiniravimeid, et arstid saaksid oma patsientidele individuaalseid ravimeetodeid kohandada, lisab ta.

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

   Artikkel
   
   Google Scholar

2. Chen, Y.-S. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 118, e2103518118 (2021).

   Artikkel
   PubMed
   
   Google Scholar

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

   Artikkel
   
   Google Scholar

Laadige alla viited