Inteligentní inzulínová terapie: Zabraňuje prudkému nárůstu hladiny cukru v krvi a život ohrožujícímu poklesu cukrovky

Inteligentní inzulínová terapie: Zabraňuje prudkému nárůstu hladiny cukru v krvi a život ohrožujícímu poklesu cukrovky

Vědci vyvinuli novou formu inzulínu, která se může automaticky zapínat a vypínat v závislosti na hladině glukózy v krvi. Zvířata mají tento „chytrý“ inzulín 1 Účinně snižuje vysokou hladinu cukru v krvi a zároveň zabraňuje jejímu příliš nízkému poklesu.

Pro lidi s cukrovka Kontrola hladiny cukru v krvi je zásadní, ale náročný úkol. Inzulín udržuje hladinu cukru v krvi pod kontrolou a pomáhá předcházet mnoha dlouhodobým komplikacím spojeným s vysokou hladinou cukru v krvi, jako jsou kardiovaskulární onemocnění, chronické onemocnění ledvin, mrtvice a slepota. Velká část z odhadovaných 422 milionů lidí s diabetem na celém světě potřebuje injekce inzulínu.

Přebytek inzulín Může však způsobit přílišné snížení hladiny cukru v krvi – stav zvaný hypoglykémie, který lidi vystavuje riziku vážných komplikací, jako je ztráta vědomí, záchvaty a dokonce smrt. Dokonce i mírná nebo střední hypoglykémie může způsobit úzkost, slabost a zmatenost. Lidé s cukrovkou – zejména ti s Diabetes 1. typu Lidé, kteří si vždy potřebují aplikovat inzulin, mohou zaznamenat pokles hladiny cukru v krvi několikrát týdně, říká Michael Weiss, biochemik a lékař z Indiana University v Indianapolis. "Opravdu to ovlivňuje kvalitu života."

Po desetiletí výzkumníci pracovali na vývoji systému, který automaticky upravuje aktivitu inzulínu v závislosti na množství glukózy v krvi člověka. Jedním z běžných přístupů bylo vyvinout sloučeninu, která uvolňuje inzulín, když se koncentrace glukózy zvýší. Značnou nevýhodou této metody je však její nevratnost – jakmile se inzulín uvolní, nelze jej již zadržet.

Přepínač citlivý na cukr

Nejnovější studie, publikovaná dnes v Nature, řeší tento problém úpravou samotného inzulínu složkami citlivými na cukr. Rita Slaaby, hlavní vědecká pracovnice farmaceutické společnosti Novo Nordisk v Bagsværd, Dánsko, a její kolegové vyvinuli molekulu inzulínu se spínačem, který zapíná a vypíná její aktivitu v reakci na hladinu glukózy v krvi. Tento přepínač se skládá ze dvou částí: kruhové struktury známé jako makrocyklus a glukosidu, molekuly odvozené od glukózy. Když je hladina cukru v krvi nízká, glukosid se váže na kruh a udržuje inzulín v uzavřeném, neaktivním stavu. Když však hladina glukózy v krvi stoupne, cukr vytlačí glukosid a změní tvar inzulínu, což způsobí jeho aktivaci.

Vědci testovali molekulu inzulínu, kterou nazvali NNC2215, na prasatech a krysách, kteří dostávali infuze glukózy, aby simulovali účinky cukrovky. Zjistili, že NNC2215 byl stejně účinný při snižování hladiny cukru v krvi jako běžný lidský inzulín, když byl injikován zvířatům - a že byl schopen zabránit poklesu hladiny cukru v krvi, ke kterému došlo při tradiční léčbě inzulínem. "Je to velmi dobrá studie, dobře navržená - provedli všechny experimenty potřebné k ověření, že to funguje," říká David Sacks, klinický chemik z National Institutes of Health v Bethesdě, Maryland. "Určitě existují povzbudivé důkazy, že tento přístup stojí za to pokračovat."

Modifikovaný inzulín je první, který se specificky zaměřuje na glukózu, říká Sacks. Weiss a jeho kolegové dříve prokázali, že molekula inzulínu s podobným typem molekulárního přepínače byla citlivá na jinou molekulu cukru, fruktózu. 2

Některé otázky ohledně nejnovější molekuly zůstávají nezodpovězeny. Za prvé, studie sledovala aktivitu NNC2215 v širším rozsahu hladin krevního cukru, než je obvykle pozorováno u lidí s diabetem, takže budoucí studie by měly ukázat, že inzulín může být účinný také v užším rozsahu, říká Sacks. Mezi další úvahy patří bezpečnost a cena této molekuly, poznamenává Zhen Gu, biomedicínský inženýr na Zhejiang University v Hangzhou, Čína. (Guův tým také vyvíjí molekulu inzulínu citlivou na cukr 3.)

Mluvčí společnosti Novo Nordisk vysvětluje, že ačkoli tato studie poskytuje důkazy o vlastnostech NNC2215 citlivých na cukr, další výzkum k optimalizaci molekuly stále pokračuje.

Weiss říká, že je ve vývoji několik dalších chytrých inzulinových léků, včetně jednoho, který jeho vlastní tým navrhuje pomocí podobného přístupu. V konečném důsledku je cílem vytvořit řadu chytrých inzulinových léků, které lékařům umožní individualizovat terapie pro jejich pacienty, dodává.

1. Hoeg-Jensen, T. a kol. Příroda https://doi.org/10.1038/s41586-024-08042-3 (2024).

   Článek
   
   Google Scholar

2. Chen, Y.-S. a kol. Proč. Natl Acad. Sci. USA 118, e2103518118 (2021).

   Článek
   PubMed
   
   Google Scholar

3. Zhang, J. a kol. Nature Biomed. Úzce. https://doi.org/10.1038/s41551-023-01138-7 (2023).

   Článek
   
   Google Scholar

Stáhněte si reference