Insulinothérapie intelligente : prévient les pics de glycémie et les baisses potentiellement mortelles liées au diabète

Insulinothérapie intelligente : prévient les pics de glycémie et les baisses potentiellement mortelles liées au diabète

Les scientifiques ont développé une nouvelle forme d'insuline qui peut s'activer et se désactiver automatiquement en fonction du taux de glucose dans le sang. Les animaux ont cette insuline « intelligente » 1 Réduit efficacement les niveaux élevés de sucre dans le sang et empêche en même temps les niveaux de tomber trop bas.

Pour les personnes avec diabète Contrôler la glycémie est une tâche cruciale mais difficile. L'insuline maintient la glycémie sous contrôle et aide à prévenir les nombreuses complications à long terme associées à une glycémie élevée, telles que les maladies cardiovasculaires, les maladies rénales chroniques, les accidents vasculaires cérébraux et la cécité. Une grande partie des 422 millions de personnes atteintes de diabète dans le monde ont besoin d'injections d'insuline.

Un excédent de insuline Cependant, cela peut entraîner une baisse trop importante du taux de sucre dans le sang, une condition appelée hypoglycémie, qui expose les personnes à un risque de complications graves telles qu'une perte de conscience, des convulsions, voire la mort. Même une hypoglycémie légère ou modérée peut provoquer de l'anxiété, de la faiblesse et de la confusion. Les personnes atteintes de diabète - en particulier celles atteintes Diabète de type 1 Les personnes qui ont toujours besoin de s'injecter de l'insuline peuvent subir des baisses de leur taux de sucre dans le sang plusieurs fois par semaine, explique Michael Weiss, biochimiste et médecin à l'Université d'Indiana à Indianapolis. "Cela affecte vraiment la qualité de vie."

Depuis des décennies, les chercheurs travaillent au développement d'un système qui ajuste automatiquement l'activité de l'insuline en fonction de la quantité de glucose dans le sang d'une personne. Une approche courante consiste à développer un composé qui libère de l'insuline lorsque les concentrations de glucose augmentent. Cependant, un inconvénient majeur de cette méthode est son caractère irréversible : une fois l’insuline libérée, elle ne peut plus être retenue.

Un interrupteur sensible au sucre

La dernière étude, publiée aujourd'hui dans Nature, contourne ce problème en modifiant l'insuline elle-même avec des composants sensibles au sucre. Rita Slaaby, scientifique principale de la société pharmaceutique Novo Nordisk à Bagsværd, au Danemark, et ses collègues ont développé une molécule d'insuline dotée d'un interrupteur qui active et désactive son activité en réponse aux niveaux de glucose dans le sang. Ce commutateur se compose de deux parties : une structure en forme d'anneau appelée macrocycle et un glucoside, une molécule dérivée du glucose. Lorsque le taux de sucre dans le sang est bas, le glucoside se lie à l’anneau et maintient l’insuline dans un état fermé et inactif. Cependant, lorsque la glycémie augmente, le sucre déplace le glucoside et modifie la forme de l’insuline, provoquant son activation.

Les chercheurs ont testé la molécule d'insuline, appelée NNC2215, chez des porcs et des rats ayant reçu des perfusions de glucose pour simuler les effets du diabète. Ils ont découvert que le NNC2215 était aussi efficace pour abaisser le taux de sucre dans le sang que l'insuline humaine ordinaire lorsqu'il était injecté à des animaux - et qu'il était capable de prévenir les baisses du taux de sucre dans le sang qui se produisaient avec le traitement à l'insuline traditionnel. "Il s'agit d'une très bonne étude, bien conçue. Ils ont réalisé toutes les expériences nécessaires pour valider que cela fonctionne", déclare David Sacks, chimiste clinicien aux National Institutes of Health de Bethesda, dans le Maryland. « Il existe certainement des preuves encourageantes selon lesquelles cette approche mérite d’être poursuivie. »

L'insuline modifiée est la première à cibler spécifiquement le glucose, explique Sacks. Weiss et ses collègues ont précédemment démontré qu'une molécule d'insuline présentant un type similaire de commutateur moléculaire était sensible à une autre molécule de sucre, le fructose. 2

Certaines questions restent sans réponse concernant la nouvelle molécule. D'une part, l'étude a examiné l'activité du NNC2215 sur une plage de taux de sucre dans le sang plus large que celle généralement observée chez les personnes atteintes de diabète. Les études futures devraient donc montrer que l'insuline peut également être efficace sur une plage plus étroite, explique Sacks. D'autres considérations incluent la sécurité et le coût de cette molécule, note Zhen Gu, ingénieur biomédical à l'Université du Zhejiang à Hangzhou, en Chine. (L'équipe de Gu développe également une molécule d'insuline sensible au sucre 3.)

Un porte-parole de Novo Nordisk explique que même si cette étude fournit des preuves des propriétés sensibles au sucre du NNC2215, des recherches supplémentaires visant à optimiser la molécule restent en cours.

Plusieurs autres insulines intelligentes sont en cours de développement, explique Weiss, dont une que sa propre équipe conçoit en utilisant une approche similaire. À terme, l’objectif est de créer une gamme d’insulines intelligentes pour permettre aux médecins d’individualiser les thérapies de leurs patients, ajoute-t-il.

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

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2. Chen, Y.-S. et coll. Proc. Natl Acad. Sci. États-Unis 118, e2103518118 (2021).

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3. Zhang, J. et coll. Nature Biomédicale. Étroitement. https://doi.org/10.1038/s41551-023-01138-7 (2023).

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