Ένα μόριο ινσουλίνης με «διακόπτη» ρυθμίζει αυτόματα τα επίπεδα σακχάρου

17:32 22/10/2024 - Πηγή: Dikaiologitika

Επιστήμονες σχεδίασαν μια νέα μορφή ινσουλίνης που μπορεί να ενεργοποιείται και να απενεργοποιείται αυτόματα ανάλογα με τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα

Για τα άτομα με διαβήτη, ο έλεγχος των επιπέδων σακχάρου στο αίμα είναι μια κρίσιμη αλλά απαιτητική διαδικασία. Η ινσουλίνη διατηρεί υπό έλεγχο τη γλυκόζη του αίματος, συμβάλλοντας στην πρόληψη πολλών μακροχρόνιων επιπλοκών που σχετίζονται με το υψηλό σάκχαρο στο αίμα, όπως καρδιαγγειακές παθήσεις, χρόνια νεφρική νόσο, εγκεφαλικό επεισόδιο και τύφλωση. Ένα μεγάλο ποσοστό των εκτιμώμενων 422 εκατομμυρίων ατόμων με διαβήτη παγκοσμίως χρειάζονται ενέσεις ινσουλίνης.

Ωστόσο, η υπερβολική ινσουλίνη μπορεί να προκαλέσει πτώση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα, μια κατάσταση που ονομάζεται υπογλυκαιμία, θέτοντας τους ανθρώπους σε κίνδυνο σοβαρών επιπλοκών, όπως απώλεια συνείδησης, επιληπτικές κρίσεις, ακόμη και θάνατο. Ακόμη και η ήπια ή μέτρια υπογλυκαιμία μπορεί να προκαλέσει άγχος, αδυναμία και σύγχυση. Τα άτομα με διαβήτη -ιδιαίτερα εκείνοι με διαβήτη τύπου 1, που χρειάζονται πάντα ένεση ινσουλίνης- μπορεί να έχουν πτώση στις συγκεντρώσεις γλυκόζης στο αίμα αρκετές φορές την εβδομάδα, λέει στο Nature ο Michael Weiss, βιοχημικός και γιατρός στο Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα.

Για δεκαετίες, οι ερευνητές εργάζονται για να αναπτύξουν ένα σύστημα που να μπορεί να προσαρμόσει αυτόματα την δράση της ινσουλίνης με βάση την ποσότητα της γλυκόζης στο αίμα ενός ατόμου. Μια κοινή προσέγγιση είναι η απελευθέρωση ινσουλίνης όταν αυξάνονται οι συγκεντρώσεις γλυκόζης. Ωστόσο, ένα βασικό μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η μη αναστρέψιμη λειτουργία της, δηλαδή μόλις απελευθερωθεί η ινσουλίνη, δεν μπορεί να περιοριστεί ξανά.

Η τελευταία μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Nature, αντιμετωπίζει αυτό το ζήτημα τροποποιώντας την ίδια την ινσουλίνη χρησιμοποιώντας συστατικά ευαίσθητα στη γλυκόζη. Η Rita Slaaby, κύρια επιστήμονας στη φαρμακευτική εταιρεία Novo Nordisk στη Δανία και οι συνεργάτες της κατασκεύασαν ένα μόριο ινσουλίνης με ‘διακόπτη’ που ενεργοποιείται και απενεργοποιείται ανταποκρινόμενο στα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα. Αυτός ο διακόπτης αποτελείται από δύο μέρη: από μια δομή σε σχήμα δακτυλίου και από ένα γλυκοσίδιο, ένα μόριο που προέρχεται από τη γλυκόζη. Όταν οι συγκεντρώσεις της γλυκόζης στο αίμα είναι χαμηλές, η γλυκοσίδη συνδέεται με τον δακτύλιο, διατηρώντας την ινσουλίνη σε κλειστή, ανενεργή κατάσταση. Αλλά όταν τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα αυξάνονται, το σάκχαρο εκτοπίζει τη γλυκοσίδη και αλλάζει το σχήμα της ινσουλίνης έτσι ώστε να ενεργοποιείται.

Οι ερευνητές δοκίμασαν το ‘έξυπνο’ αυτό μόριο ινσουλίνης, το οποίο ονόμασαν NNC2215, σε χοίρους και αρουραίους που είχαν λάβει εγχύσεις γλυκόζης για να μιμηθούν τους διαβητικούς και διαπίστωσαν ήταν τόσο καλό στη μείωση της γλυκόζης στο αίμα όσο η κανονική ανθρώπινη ινσουλίνη και ότι ήταν σε θέση να αποτρέψει την πτώση των επιπέδων γλυκόζης που συμβαίνει με μια τρέχουσα θεραπεία με ινσουλίνη.

Η τροποποιημένη ινσουλίνη είναι η πρώτη που στοχεύει τη γλυκόζη. Ο Weiss και οι συνεργάτες του έχουν αποδείξει στο παρελθόν ότι ένα μόριο ινσουλίνης με παρόμοιο είδος μοριακού ‘διακόπτη’ ήταν ευαίσθητο σε ένα άλλο μόριο σακχάρου, τη φρουκτόζη 2 .

Παραμένουν μερικά ερωτήματα ωστόσο, σχετικά με το πιο πρόσφατο μόριο. Πρώτον, η μελέτη εξέτασε τη δραστηριότητα του NNC2215 σε ένα ευρύτερο φάσμα επιπέδων γλυκόζης στο αίμα από ό,τι συνήθως παρατηρείται σε άτομα με διαβήτη, επομένως μελλοντικές μελέτες θα πρέπει να αποδείξουν ότι η ινσουλίνη μπορεί επίσης να είναι αποτελεσματική σε ένα στενό εύρος, λένε οι ερευνητές. Άλλα ζητήματα περιλαμβάνουν την ασφάλεια και την τιμή αυτού του μορίου, σημειώνει ο Zhen Gu, βιοϊατρικός μηχανικός στο Πανεπιστήμιο Zhejiang στο Hangzhou της Κίνας. (Η ομάδα του Gu σχεδιάζει επίσης ένα ευαίσθητο στη γλυκόζη μόριο ινσουλίνης).

Αρκετά άλλα ‘έξυπνα’ φάρμακα ινσουλίνης βρίσκονται στα σκαριά, λέει ο Weiss, συμπεριλαμβανομένου ενός που σχεδιάζει η δική του ομάδα χρησιμοποιώντας παρόμοια προσέγγιση. Τελικά, ο στόχος είναι να δημιουργηθεί μια σειρά ‘έξυπνων’ φαρμάκων ινσουλίνης που θα επιτρέψουν στους γιατρούς να εξατομικεύσουν τις θεραπείες για τους ασθενείς τους, προσθέτει.

#ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ #ΣΑΚΧΑΡΟ