Inteligentna inzulinska terapija: sprječava skokove šećera u krvi i po život opasne padove kod dijabetesa

Inteligentna inzulinska terapija: sprječava skokove šećera u krvi i po život opasne padove kod dijabetesa

Znanstvenici su razvili novi oblik inzulina koji se može automatski uključiti i isključiti ovisno o razini glukoze u krvi. Životinje imaju ovaj 'pametni' inzulin 1 Učinkovito snižava visoku razinu šećera u krvi i istovremeno sprječava da razina padne prenisko.

Za osobe s dijabetes Kontrola razine šećera u krvi ključna je, ali i izazovna zadaća. Inzulin drži šećer u krvi pod kontrolom i pomaže u sprječavanju mnogih dugoročnih komplikacija povezanih s visokim razinama šećera u krvi, kao što su kardiovaskularne bolesti, kronične bolesti bubrega, moždani udar i sljepoća. Veliki dio od procijenjenih 422 milijuna ljudi s dijabetesom diljem svijeta treba injekcije inzulina.

Višak od inzulin Međutim, može uzrokovati preniski pad razine šećera u krvi - stanje koje se naziva hipoglikemija, a koje dovodi ljude u opasnost od ozbiljnih komplikacija kao što su gubitak svijesti, napadaji, pa čak i smrt. Čak i blaga ili umjerena hipoglikemija može uzrokovati tjeskobu, slabost i zbunjenost. Osobe s dijabetesom – osobito one s Dijabetes tipa 1 Ljudi koji uvijek moraju ubrizgavati inzulin mogu doživjeti padove razine šećera u krvi nekoliko puta tjedno, kaže Michael Weiss, biokemičar i liječnik na Sveučilištu Indiana u Indianapolisu. “To stvarno utječe na kvalitetu života.”

Desetljećima su istraživači radili na razvoju sustava koji automatski prilagođava aktivnost inzulina ovisno o količini glukoze u krvi osobe. Jedan uobičajeni pristup bio je razviti spoj koji oslobađa inzulin kada koncentracija glukoze poraste. Međutim, značajan nedostatak ove metode je njezina ireverzibilnost – jednom kada se inzulin oslobodi, više se ne može zadržati.

Prekidač osjetljiv na šećer

Najnovija studija, objavljena danas u Natureu, rješava ovaj problem modificiranjem samog inzulina komponentama osjetljivim na šećer. Rita Slaaby, glavna znanstvenica u farmaceutskoj tvrtki Novo Nordisk u Bagsværdu u Danskoj, i njezini kolege razvili su molekulu inzulina s prekidačem koji uključuje i isključuje njegovu aktivnost kao odgovor na razinu glukoze u krvi. Ovaj prekidač sastoji se od dva dijela: prstenaste strukture poznate kao makrocikl i glukozida, molekule izvedene iz glukoze. Kada su razine šećera u krvi niske, glukozid se veže za prsten i drži inzulin u zatvorenom, neaktivnom stanju. Međutim, kada razina glukoze u krvi poraste, šećer istiskuje glukozid i mijenja oblik inzulina, uzrokujući njegovu aktivaciju.

Istraživači su testirali molekulu inzulina, koju su nazvali NNC2215, na svinjama i štakorima koji su primali infuziju glukoze kako bi simulirali učinke dijabetesa. Otkrili su da je NNC2215 bio jednako učinkovit u snižavanju razine šećera u krvi kao i obični ljudski inzulin kada se ubrizgava u životinje - i da je mogao spriječiti padove razine šećera u krvi do kojih je došlo s tradicionalnim liječenjem inzulinom. "Ovo je vrlo dobra studija, dobro osmišljena - napravili su sve pokuse potrebne da potvrde da ovo radi", kaže David Sacks, klinički kemičar na Nacionalnom institutu za zdravlje u Bethesdi, Maryland. "Sigurno postoje ohrabrujući dokazi da se ovaj pristup isplati pridržavati."

Modificirani inzulin je prvi koji specifično cilja glukozu, kaže Sacks. Weiss i njegovi kolege prethodno su pokazali da je molekula inzulina sa sličnim tipom molekularnog prekidača osjetljiva na drugu molekulu šećera, fruktozu. 2

Neka pitanja o najnovijoj molekuli ostaju neodgovorena. Kao prvo, studija je promatrala aktivnost NNC2215 u širem rasponu razina šećera u krvi nego što se obično vidi kod ljudi s dijabetesom, tako da bi buduće studije trebale pokazati da inzulin može biti učinkovit i u užem rasponu, kaže Sacks. Ostala razmatranja uključuju sigurnost i cijenu ove molekule, napominje Zhen Gu, biomedicinski inženjer sa Sveučilišta Zhejiang u Hangzhou, Kina. (Guov tim također razvija molekulu inzulina osjetljivu na šećer 3.)

Glasnogovornik Novo Nordiska objašnjava da, iako ova studija pruža dokaze o svojstvima NNC2215 osjetljivih na šećer, daljnja istraživanja za optimizaciju molekule su u tijeku.

Nekoliko drugih pametnih inzulinskih lijekova je u razvoju, kaže Weiss, uključujući jedan koji njegov tim dizajnira koristeći sličan pristup. U konačnici, cilj je stvoriti niz pametnih inzulinskih lijekova kako bi liječnici mogli individualizirati terapije za svoje pacijente, dodaje.

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

   Članak
   
   Google znalac

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

   Članak
   PubMed
   
   Google znalac

3. Zhang, J. i sur. Priroda Biomed. Izbliza. https://doi.org/10.1038/s41551-023-01138-7 (2023).

   Članak
   
   Google znalac

Preuzmite reference