Terapia inteligente con insulina: previene los picos de azúcar en la sangre y los niveles bajos potencialmente mortales en la diabetes

Terapia inteligente con insulina: previene los picos de azúcar en la sangre y los niveles bajos potencialmente mortales en la diabetes

Los científicos han desarrollado una nueva forma de insulina que puede activarse y desactivarse automáticamente según los niveles de glucosa en la sangre. Los animales tienen esta insulina 'inteligente' 1 Reduce eficazmente los niveles elevados de azúcar en sangre y al mismo tiempo evita que los niveles bajen demasiado.

Para personas con diabetes Controlar los niveles de azúcar en sangre es una tarea crucial pero desafiante. La insulina mantiene el azúcar en sangre bajo control y ayuda a prevenir muchas complicaciones a largo plazo asociadas con niveles altos de azúcar en sangre, como enfermedades cardiovasculares, enfermedades renales crónicas, accidentes cerebrovasculares y ceguera. Una gran proporción de los 422 millones de personas con diabetes que se estima en todo el mundo necesitan inyecciones de insulina.

un excedente de insulina Sin embargo, puede hacer que los niveles de azúcar en sangre bajen demasiado, una condición llamada hipoglucemia, que pone a las personas en riesgo de sufrir complicaciones graves como pérdida del conocimiento, convulsiones e incluso la muerte. Incluso la hipoglucemia leve o moderada puede provocar ansiedad, debilidad y confusión. Las personas con diabetes, especialmente aquellas con diabetes tipo 1 Las personas que siempre necesitan inyectarse insulina pueden experimentar caídas en los niveles de azúcar en sangre varias veces a la semana, dice Michael Weiss, bioquímico y médico de la Universidad de Indiana en Indianápolis. "Realmente afecta la calidad de vida".

Durante décadas, los investigadores han estado trabajando para desarrollar un sistema que ajuste automáticamente la actividad de la insulina dependiendo de la cantidad de glucosa en la sangre de una persona. Un enfoque común ha sido desarrollar un compuesto que libere insulina cuando aumentan las concentraciones de glucosa. Sin embargo, una desventaja importante de este método es su irreversibilidad: una vez que se libera la insulina, ya no se puede retener.

Un interruptor sensible al azúcar

El último estudio, publicado hoy en Nature, soluciona este problema modificando la propia insulina con componentes sensibles al azúcar. Rita Slaaby, científica principal de la compañía farmacéutica Novo Nordisk en Bagsværd, Dinamarca, y sus colegas han desarrollado una molécula de insulina con un interruptor que activa y desactiva su actividad en respuesta a los niveles de glucosa en la sangre. Este interruptor consta de dos partes: una estructura en forma de anillo conocida como macrociclo y un glucósido, una molécula derivada de la glucosa. Cuando los niveles de azúcar en sangre son bajos, el glucósido se une al anillo y mantiene la insulina en un estado cerrado e inactivo. Sin embargo, cuando los niveles de glucosa en sangre aumentan, el azúcar desplaza al glucósido y cambia la forma de la insulina, provocando que se active.

Los investigadores probaron la molécula de insulina, a la que llamaron NNC2215, en cerdos y ratas que habían recibido infusiones de glucosa para simular los efectos de la diabetes. Descubrieron que NNC2215 era tan eficaz para reducir los niveles de azúcar en sangre como la insulina humana normal cuando se inyectaba en los animales, y que era capaz de prevenir las caídas en los niveles de azúcar en sangre que se producían con el tratamiento tradicional con insulina. "Este es un estudio muy bueno, bien diseñado; hicieron todos los experimentos necesarios para validar que funciona", dice David Sacks, químico clínico de los Institutos Nacionales de Salud en Bethesda, Maryland. "Ciertamente hay pruebas alentadoras de que vale la pena seguir este enfoque".

La insulina modificada es la primera que se dirige específicamente a la glucosa, dice Sacks. Weiss y sus colegas demostraron previamente que una molécula de insulina con un tipo similar de interruptor molecular era sensible a otra molécula de azúcar, la fructosa. 2

Algunas preguntas siguen sin respuesta sobre la molécula más nueva. Por un lado, el estudio analizó la actividad de NNC2215 en un rango más amplio de niveles de azúcar en sangre que el que normalmente se observa en personas con diabetes, por lo que estudios futuros deberían mostrar que la insulina también puede ser efectiva en un rango más estrecho, dice Sacks. Otras consideraciones incluyen la seguridad y el costo de esta molécula, señala Zhen Gu, ingeniero biomédico de la Universidad de Zhejiang en Hangzhou, China. (El equipo de Gu también está desarrollando una molécula de insulina sensible al azúcar 3.)

Un portavoz de Novo Nordisk explica que si bien este estudio proporciona evidencia de las propiedades sensibles al azúcar de NNC2215, aún se están llevando a cabo más investigaciones para optimizar la molécula.

Weiss afirma que se están desarrollando otros fármacos de insulina inteligentes, incluido uno que su propio equipo está diseñando utilizando un enfoque similar. En última instancia, el objetivo es crear una gama de insulinas inteligentes que permitan a los médicos individualizar las terapias para sus pacientes, añade.

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

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2. Chen, Y.-S. et al. Proc. Acad. Nacional. Ciencia. Estados Unidos 118, e2103518118 (2021).

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3. Zhang, J. y col. Naturaleza Biomédica. Cercanamente. https://doi.org/10.1038/s41551-023-01138-7 (2023).

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