Inteligentna inzulinska terapija: preprečuje skoke in smrtno nevarne padce krvnega sladkorja pri sladkorni bolezni

Inteligentna inzulinska terapija: preprečuje skoke in smrtno nevarne padce krvnega sladkorja pri sladkorni bolezni

Znanstveniki so razvili novo obliko insulina, ki se lahko samodejno vklopi in izklopi glede na raven glukoze v krvi. Živali imajo ta "pametni" insulin 1 Učinkovito znižuje visoko raven sladkorja v krvi in ​​hkrati preprečuje prenizko raven.

Za ljudi z diabetes Nadzor ravni sladkorja v krvi je ključna, a zahtevna naloga. Insulin ohranja krvni sladkor pod nadzorom in pomaga preprečevati številne dolgotrajne zaplete, povezane z visokim krvnim sladkorjem, kot so bolezni srca in ožilja, kronična ledvična bolezen, možganska kap in slepota. Velik delež od ocenjenih 422 milijonov ljudi s sladkorno boleznijo po vsem svetu potrebuje injekcije insulina.

Presežek od insulin Vendar pa lahko povzroči prenizko raven sladkorja v krvi – stanje, imenovano hipoglikemija, ki ljudi ogroža za resne zaplete, kot so izguba zavesti, epileptični napadi in celo smrt. Tudi blaga ali zmerna hipoglikemija lahko povzroči tesnobo, šibkost in zmedenost. Ljudje s sladkorno boleznijo – predvsem tisti z Sladkorna bolezen tipa 1 Ljudje, ki si vedno potrebujejo injiciranje insulina, lahko občutijo padce krvnega sladkorja večkrat na teden, pravi Michael Weiss, biokemik in zdravnik na univerzi Indiana v Indianapolisu. "Resnično vpliva na kakovost življenja."

Že desetletja si raziskovalci prizadevajo razviti sistem, ki samodejno prilagaja aktivnost insulina glede na količino glukoze v krvi osebe. Eden pogostih pristopov je bil razviti spojino, ki sprošča insulin, ko se koncentracija glukoze poveča. Bistvena pomanjkljivost te metode pa je njena ireverzibilnost – ko se inzulin sprosti, ga ni več mogoče zadržati.

Stikalo, občutljivo na sladkor

Najnovejša študija, objavljena danes v reviji Nature, to težavo reši tako, da sam inzulin spremeni s komponentami, občutljivimi na sladkor. Rita Slaaby, glavna znanstvenica v farmacevtskem podjetju Novo Nordisk v Bagsværdu na Danskem, in njeni sodelavci so razvili molekulo insulina s stikalom, ki vklopi in izklopi svojo aktivnost kot odgovor na raven glukoze v krvi. To stikalo je sestavljeno iz dveh delov: obročaste strukture, znane kot makrocikel, in glukozida, molekule, pridobljene iz glukoze. Ko so ravni krvnega sladkorja nizke, se glukozid veže na obroč in ohranja inzulin v zaprtem, neaktivnem stanju. Ko pa se raven glukoze v krvi dvigne, sladkor izpodrine glukozid in spremeni obliko inzulina, zaradi česar se ta aktivira.

Raziskovalci so testirali molekulo insulina, ki so jo poimenovali NNC2215, pri prašičih in podganah, ki so prejele infuzijo glukoze, da bi simulirali učinke sladkorne bolezni. Ugotovili so, da je bil NNC2215 enako učinkovit pri zniževanju ravni krvnega sladkorja kot običajni humani insulin, če so ga vbrizgali v živali – in da je lahko preprečil padce ravni krvnega sladkorja, do katerih je prišlo pri tradicionalnem zdravljenju z insulinom. "To je zelo dobra študija, dobro zasnovana - opravili so vse poskuse, potrebne za potrditev, da to deluje," pravi David Sacks, klinični kemik na Nacionalnem inštitutu za zdravje v Bethesdi, Maryland. "Vsekakor obstajajo spodbudni dokazi, da je temu pristopu vredno slediti."

Modificirani inzulin je prvi, ki cilja na glukozo, pravi Sacks. Weiss in njegovi sodelavci so že dokazali, da je molekula insulina s podobno vrsto molekularnega stikala občutljiva na drugo molekulo sladkorja, fruktozo. 2

Nekatera vprašanja o najnovejši molekuli ostajajo neodgovorjena. Prvič, študija je proučevala aktivnost NNC2215 v širšem razponu ravni sladkorja v krvi, kot je običajno pri ljudeh s sladkorno boleznijo, zato bi morale prihodnje študije pokazati, da je insulin lahko učinkovit tudi v ožjem razponu, pravi Sacks. Drugi vidiki vključujejo varnost in ceno te molekule, ugotavlja Zhen Gu, biomedicinski inženir na univerzi Zhejiang v Hangzhouju na Kitajskem. (Gujeva ekipa razvija tudi molekulo insulina, občutljivo na sladkor 3.)

Tiskovni predstavnik podjetja Novo Nordisk pojasnjuje, da čeprav ta študija zagotavlja dokaze o lastnostih NNC2215, občutljivih na sladkor, nadaljnje raziskave za optimizacijo molekule še vedno potekajo.

Weiss pravi, da je v razvoju več drugih pametnih insulinskih zdravil, vključno z enim, ki ga njegova lastna ekipa oblikuje s podobnim pristopom. Končno je cilj ustvariti vrsto pametnih insulinskih zdravil, ki bodo zdravnikom omogočila individualizacijo terapij za njihove bolnike, dodaja.

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

   člen
   
   Google Učenjak

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

   člen
   PubMed
   
   Google Učenjak

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

   člen
   
   Google Učenjak

Prenesite reference