Älykäs insuliinihoito: Estää verensokeripiikkejä ja hengenvaarallisia laskuja diabeteksessa

Älykäs insuliinihoito: Estää verensokeripiikkejä ja hengenvaarallisia laskuja diabeteksessa

Tutkijat ovat kehittäneet uuden insuliinimuodon, joka voi käynnistyä ja sammua automaattisesti veren glukoositasosta riippuen. Eläimillä on tämä "älykäs" insuliini 1 Alentaa tehokkaasti korkeaa verensokeritasoa ja samalla estää tasojen putoamisen liian alas.

Ihmisille, joilla on diabetes Verensokeritason hallinta on tärkeä, mutta haastava tehtävä. Insuliini pitää verensokerin hallinnassa ja auttaa estämään monia korkeaan verensokeritasoihin liittyviä pitkäaikaisia ​​komplikaatioita, kuten sydän- ja verisuonitauteja, kroonista munuaissairausta, aivohalvausta ja sokeutta. Suuri osa maailman arviolta 422 miljoonasta diabetesta sairastavasta ihmisestä tarvitsee insuliiniruiskeen.

Ylijäämä insuliinia Se voi kuitenkin laskea verensokeritasoja liian alas - hypoglykemiaksi kutsuttu tila, joka asettaa ihmiset vaaraan saada vakavia komplikaatioita, kuten tajunnan menetys, kohtaukset ja jopa kuolema. Jopa lievä tai kohtalainen hypoglykemia voi aiheuttaa ahdistusta, heikkoutta ja hämmennystä. Diabetesta sairastavat – erityisesti ne, joilla on Tyypin 1 diabetes Ihmiset, jotka joutuvat aina pistämään insuliinia - voivat kokea verensokeritason laskua useita kertoja viikossa, sanoo Michael Weiss, biokemisti ja lääkäri Indiana-yliopistosta Indianapolisissa. "Se vaikuttaa todella elämänlaatuun."

Vuosikymmenten ajan tutkijat ovat työskennelleet kehittääkseen järjestelmän, joka säätää automaattisesti insuliinin aktiivisuutta ihmisen veren glukoosimäärän mukaan. Yksi yleinen lähestymistapa on ollut kehittää yhdiste, joka vapauttaa insuliinia glukoosipitoisuuksien noustessa. Tämän menetelmän merkittävä haittapuoli on kuitenkin sen peruuttamattomuus - kun insuliinia vapautuu, sitä ei voida enää säilyttää.

Sokeriherkkä kytkin

Uusin tutkimus, joka julkaistiin tänään Nature-lehdessä, kiertää tämän ongelman muokkaamalla itse insuliinia sokeriherkillä komponenteilla. Rita Slaaby, lääkeyhtiön Novo Nordiskin johtava tutkija Bagsværdissa, Tanskassa, ja hänen kollegansa ovat kehittäneet insuliinimolekyylin, jossa on kytkin, joka kytkee toiminnan päälle ja pois päältä vasteena veren glukoositasolle. Tämä kytkin koostuu kahdesta osasta: renkaan muotoisesta rakenteesta, joka tunnetaan makrosyklinä, ja glukosidista, glukoosista johdetusta molekyylistä. Kun verensokeritaso on alhainen, glukosidi sitoutuu renkaaseen ja pitää insuliinin suljetussa, inaktiivisessa tilassa. Kuitenkin, kun veren glukoosipitoisuus nousee, sokeri syrjäyttää glukosidin ja muuttaa insuliinin muotoa, mikä saa sen aktivoitumaan.

Tutkijat testasivat insuliinimolekyyliä, jota he kutsuivat nimellä NNC2215, sioilla ja rotilla, jotka olivat saaneet glukoosi-infuusioita diabeteksen vaikutusten simuloimiseksi. He havaitsivat, että NNC2215 alensi verensokeritasoja yhtä tehokkaasti kuin tavallinen ihmisinsuliini, kun se ruiskutettiin eläimiin - ja että se pystyi estämään verensokeritason laskun, joka tapahtui perinteisessä insuliinihoidossa. "Tämä on erittäin hyvä tutkimus, hyvin suunniteltu - he tekivät kaikki tarvittavat kokeet varmistaakseen, että tämä toimii", sanoo David Sacks, kliininen kemisti Bethesdan kansallisesta terveysinstituutista Marylandissa. "On varmasti rohkaisevia todisteita siitä, että tämä lähestymistapa on noudattamisen arvoinen."

Modifioitu insuliini on ensimmäinen, joka kohdistuu erityisesti glukoosiin, Sacks sanoo. Weiss ja hänen kollegansa osoittivat aiemmin, että insuliinimolekyyli, jolla on samanlainen molekyylikytkin, oli herkkä toiselle sokerimolekyylille, fruktoosille. 2

Joihinkin uusimpaan molekyyliin liittyviin kysymyksiin ei ole vielä vastausta. Ensinnäkin tutkimuksessa tarkasteltiin NNC2215:n aktiivisuutta laajemmalla verensokeritasolla kuin mitä tyypillisesti nähdään diabeetikoilla, joten tulevien tutkimusten pitäisi osoittaa, että insuliini voi olla tehokas myös kapealla alueella, Sacks sanoo. Muita näkökohtia ovat tämän molekyylin turvallisuus ja kustannukset, toteaa Zhen Gu, biolääketieteen insinööri Zhejiangin yliopistosta Hangzhoussa, Kiinassa. (Gun tiimi kehittää myös sokeriherkkää insuliinimolekyyliä 3.)

Novo Nordiskin tiedottaja selittää, että vaikka tämä tutkimus tarjoaa todisteita NNC2215:n sokeriherkistä ominaisuuksista, lisätutkimus molekyylin optimoimiseksi on edelleen käynnissä.

Useita muita älykkäitä insuliinilääkkeitä on kehitteillä, Weiss sanoo, mukaan lukien yksi hänen oma tiiminsä suunnittelee käyttämällä samanlaista lähestymistapaa. Viime kädessä tavoitteena on luoda valikoima älykkäitä insuliinilääkkeitä, joiden avulla lääkärit voivat yksilöidä hoitoja potilailleen, hän lisää.

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

   Artikla
   
   Google Scholar

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

   Artikla
   PubMed
   
   Google Scholar

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

   Artikla
   
   Google Scholar

Lataa viitteitä