Suche
Mein Konto
Intelligent insulinbehandling: Förhindrar blodsockerspikar och livshotande lågheter i diabetes
Forskare utvecklar "smarta" insulinvarianter som automatiskt reglerar blodsockernivåerna och förhindrar extrema fluktuationer.
Intelligent insulinbehandling: Förhindrar blodsockerspikar och livshotande lågheter i diabetes
Forskare har utvecklat en ny form av insulin som automatiskt kan slå på och av beroende på glukosnivåer i blodet. Djur har detta "smarta" insulin 1 Sänker effektivt höga blodsockernivåer och förhindrar samtidigt nivåerna från att falla för låga.
För människor med diabetes Att kontrollera blodsockernivåerna är en avgörande men utmanande uppgift. Insulin håller blodsockret under kontroll och hjälper till att förhindra de många långsiktiga komplikationerna förknippade med höga blodsockernivåer, såsom hjärt-kärlsjukdomar, kronisk njursjukdom, stroke och blindhet. En stor del av de uppskattade 422 miljoner människor med diabetes över hela världen kräver insulininjektioner.
Ett överskott av insulin Det kan emellertid orsaka att blodsockernivån faller för lågt - ett tillstånd som kallas hypoglykemi, vilket sätter människor i riskzonen för allvarliga komplikationer som förlust av medvetande, anfall och till och med död. Även mild eller måttlig hypoglykemi kan orsaka ångest, svaghet och förvirring. Människor med diabetes - särskilt de med Typ 1 -diabetes Människor som alltid behöver injicera insulin - kan uppleva droppar i blodsockernivåer 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 för att utveckla ett system som automatiskt justerar insulinaktivitet 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 emellertid dess irreversibilitet - när insulin släpps kan det inte längre behållas.
En sockerkänslig switch
Den senaste studien, publicerad idag i naturen, kommer runt detta problem genom att modifiera insulin själv med sockerkänsliga komponenter. Rita Slaaby, huvudforskare vid läkemedelsföretaget Novo Nordisk i Bagsværd, Danmark och hennes kollegor har utvecklat en insulinmolekyl med en switch som slår på och av som svar på glukosnivåer i blodet. Denna omkopplare består av två delar: en ringformad struktur känd som en makrocykel och en glukosid, en molekyl härrörande från glukos. När blodsockernivån är låga binder glukosiden till ringen och håller insulin i ett stängt, inaktivt tillstånd. Men när blodglukosnivåerna stiger, förskjuter sockret glukosiden och förändrar formen på insulin, vilket får den att aktiveras.
Forskarna testade insulinmolekylen, som de kallade NNC2215, hos grisar och råttor som hade fått glukosinfusioner för att simulera effekterna av diabetes. De fann att NNC2215 var lika effektiv för att sänka blodsockernivåerna som regelbundet humant insulin när de injicerades i djuren - och att det kunde förhindra dropparna i blodsockernivåer som inträffade med traditionell insulinbehandling. "Detta är en mycket bra studie, väl utformad - de gjorde alla de experiment som krävs för att validera att detta fungerar," säger David Sacks, en klinisk kemist vid National Institute of Health i Bethesda, Maryland. "Det finns verkligen uppmuntrande bevis för att detta tillvägagångssätt är värt att sträva efter."
Det modifierade insulinet är den första som specifikt riktar sig mot glukos, säger Sacks. Weiss och hans kollegor demonstrerade tidigare att en insulinmolekyl med en liknande typ av molekylbyte var känslig för en annan sockermolekyl, fruktos. 2
Vissa frågor förblir obesvarade om den senaste molekylen. För en sak tittade studien på NNC2215: s aktivitet över ett bredare utbud 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. (GU: s team utvecklar också en sockerkänslig insulinmolekyl 3.)
En talesman för Novo Nordisk förklarar att även om denna studie ger bevis på NNC2215: s sockerkänsliga egenskaper, förblir ytterligare forskning för att optimera molekylen pågående.
Flera andra smarta insulinläkemedel är under utveckling, säger Weiss, inklusive ett som hans eget team utformar med en liknande strategi. 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. Nature 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).