Suche
Mein Konto
Intelligent insulinterapi: Förhindrar blodsockerstoppar och livshotande sänkningar vid diabetes
Forskare utvecklar "smarta" insulinvarianter som automatiskt reglerar blodsockernivåerna och förhindrar extrema fluktuationer.
Intelligent insulinterapi: Förhindrar blodsockerstoppar och livshotande sänkningar vid diabetes
Forskare har utvecklat en ny form av insulin som automatiskt kan slås på och av beroende på glukosnivåerna i blodet. Djur har detta "smarta" insulin 1 Sänker effektivt höga blodsockernivåer och förhindrar samtidigt att nivåerna faller för lågt.
För personer med diabetes Att kontrollera blodsockernivåerna är en avgörande men utmanande uppgift. Insulin håller blodsockret under kontroll och hjälper till att förebygga de många långtidskomplikationer som är förknippade med höga blodsockernivåer, såsom hjärt-kärlsjukdom, kronisk njursjukdom, stroke och blindhet. En stor del av de uppskattningsvis 422 miljoner människor med diabetes världen över behöver insulininjektioner.
Ett överskott på insulin Det kan dock få blodsockernivåerna att sjunka för lågt - ett tillstånd som kallas hypoglykemi, vilket sätter människor i riskzonen för allvarliga komplikationer som medvetslöshet, kramper och till och med dödsfall. Även mild eller måttlig hypoglykemi kan orsaka ångest, svaghet och förvirring. Personer med diabetes – särskilt de med Typ 1 diabetes Människor som alltid behöver injicera insulin - kan uppleva fall i blodsockernivån flera gånger i veckan, säger Michael Weiss, en biokemist och läkare vid Indiana University i Indianapolis. "Det påverkar verkligen livskvaliteten."
I decennier har forskare arbetat med att utveckla ett system som automatiskt justerar insulinaktiviteten beroende på mängden glukos i en persons blod. Ett vanligt tillvägagångssätt har varit att utveckla en förening som frisätter insulin när glukoskoncentrationerna stiger. En betydande nackdel med denna metod är dock dess irreversibilitet - när insulin väl frisätts kan det inte längre behållas.
En sockerkänslig switch
Den senaste studien, publicerad idag i Nature, kommer runt detta problem genom att modifiera själva insulinet med sockerkänsliga komponenter. Rita Slaaby, chefsforskare på läkemedelsföretaget Novo Nordisk i Bagsværd, Danmark, och hennes kollegor har utvecklat en insulinmolekyl med en strömbrytare som slår på och av dess aktivitet som svar på glukosnivåerna i blodet. Denna switch består av två delar: en ringformad struktur känd som en makrocykel och en glukosid, en molekyl som härrör från glukos. När blodsockernivåerna är låga, binder glukosiden till ringen och håller insulinet i ett stängt, inaktivt tillstånd. Men när blodsockernivåerna stiger, tränger sockret undan glukosiden och ändrar formen på insulinet, vilket gör att det aktiveras.
Forskarna testade insulinmolekylen, som de kallade NNC2215, på grisar och råttor som hade fått glukosinfusioner för att simulera effekterna av diabetes. De fann att NNC2215 var lika effektivt för att sänka blodsockernivåerna som vanligt humant insulin när det injicerades i djuren - och att det kunde förhindra de fall i blodsockernivån som inträffade med traditionell insulinbehandling. "Det här är en mycket bra studie, väl utformad - de gjorde alla experiment som var nödvändiga för att validera att detta fungerar", säger David Sacks, en klinisk kemist vid National Institutes of Health i Bethesda, Maryland. "Det finns verkligen uppmuntrande bevis för att detta tillvägagångssätt är värt att fortsätta."
Det modifierade insulinet är det första som specifikt riktar sig mot glukos, säger Sacks. Weiss och hans kollegor har tidigare visat att en insulinmolekyl med en liknande typ av molekylär switch var känslig för en annan sockermolekyl, fruktos. 2
Vissa frågor förblir obesvarade om den nyaste molekylen. För det första tittade studien på NNC2215s aktivitet över ett bredare spektrum av blodsockernivåer än vad som vanligtvis ses hos personer med diabetes, så framtida studier bör visa att insulinet också kan vara effektivt över ett smalare intervall, säger Sacks. Andra överväganden inkluderar säkerheten och kostnaden för denna molekyl, konstaterar Zhen Gu, en biomedicinsk ingenjör vid Zhejiang University i Hangzhou, Kina. (Gus team utvecklar också en sockerkänslig insulinmolekyl 3.)
En talesperson för Novo Nordisk förklarar att även om den här studien ger bevis på NNC2215s sockerkänsliga egenskaper, pågår ytterligare forskning för att optimera molekylen.
Flera andra smarta insulinläkemedel är under utveckling, säger Weiss, inklusive ett som hans eget team designar med ett liknande tillvägagångssätt. I slutändan är målet att skapa en rad smarta insulinläkemedel för att göra det möjligt för läkare att individualisera terapier för sina patienter, tillägger han.
-
Hoeg-Jensen, T. et al. Naturen https://doi.org/10.1038/s41586-024-08042-3 (2024).
-
Chen, Y.-S. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 118, e2103518118 (2021).
-
Zhang, J. et al. Nature Biomed. Nära. https://doi.org/10.1038/s41551-023-01138-7 (2023).