Novo navrhnutý „inteligentný“ inzulín by mohol výrazne zlepšiť liečbu cukrovky 1

(hsyncoban/E+/Getty Images)

Život s typom 1 cukrovka je žonglérsky akt diéty, cvičenia a inzulínovej terapie na udržanie normálnej hladiny cukru v krvi. Kým tam ježiadny nedostatok riešení v prácachv snahe uľahčiť život diabetikom sa sľubný nový prístup zameriava na samotný inzulín.

Michael Weiss, biochemik z Lekárskej fakulty na Indiana University v USA, a kolegovia sa vrátili k rysovacej doske na molekule inzulínu a upravili štruktúru tak, aby reagovala na prítomnosť jednoduchého uhľohydrátu, s cieľom prepojiť opäť aktivácia inzulínu s vnútornými hladinami krvných cukrov.

Ich modifikácia sa zameriava na vlastnosť, ktorá je už zabudovaná do tvaru molekuly – ochranný „pánt“, ktorý umožňuje, aby proteín fungoval, keď je otvorený, a udržiava ho inak stabilný, keď je zatvorený.

(IU School of Medicine, 2021)

Nový dizajn znamená, že molekula inzulínu sa otvára iba v prítomnosti „kľúča“, ako je napríklad jednoduchá molekula cukru.

Experimenty, ktoré uskutočnil Weiss a jeho tím, použili fruktózu uhľohydrátov, ktoré ukázali, že je možné manipulovať s inzulínom, takže aktivoval iba vzorku buniek odvodených z pečene, keď sa „zapol“ prítomnosťou určitého množstva cukru.

Ide skôr o dôkaz koncepcie ako o osvedčenú terapiu, táto myšlienka by teoreticky fungovala rovnako pre inzulín, ktorý je tvarovaný tak, aby sa aktivoval v prítomnosti glukózy. Výsledok otvára cestu prostriedkom na vyhladenie mnohých dohadov pri liečbe cukrovky.

'Sľubom tohto druhu 'inteligentného' inzulínu je, že zmení starostlivosť o cukrovku, takže ľudia sa už nebudú musieť obávať, ' hovorí Weiss.

Diabetes 1. typu je autoimunitný stav, ktorý postihuje niektorých 15 z každých 100 000 ľudí na celom svete. V skutočnosti imunitný systém tela ničí bunky v pankrease zodpovedné za meranie presných množstiev hormónu inzulínu v súlade s hladinami glukózy, ktoré sa pohybujú v zásobe krvi.

Bez kontrolovaného množstva inzulínu dodávaného do tela v správnom momente zostanú brány, ktoré by za normálnych okolností smerovali glukózu do buniek, pevne zamknuté a odrežú tak palivo do energeticky náročných tkanív a orgánov, keď to najviac potrebujú.

Pre diabetikov v minulých storočiach by to tragicky znamenalo skorú smrť. Našťastie sa osud miliónov zmenil s objavom, že inzulín je možné čistiť a vstrekovať umelo, pričom by v jeho mene hrubo vykonával prácu pankreasu.

Je to účinný liek, ale nie bez mnohých problémov. Hlad tela po glukóze nie je ani zďaleka predvídateľný a jeho hladina sa zvyšuje a klesá zdanlivo z rozmaru.

Bez dostatočného množstva inzulínu môže hladina cukru v krvi zostať vysoká v stave hyperglykémia , odštartuje litánie symptómov od nadmerného smädu po bolesti hlavy, rozmazané videnie a únavu.

Preťažte svoje telo inzulínom a bunky rýchlo pohltia krvné zásoby glukózy, čo vedie namiesto toho k stavu hypoglykémia . V miernych formách vedie táto nízka hladina cukru k nadmernému poteniu, zmätenosti, chveniu a podráždenosti. V ťažkých formách hypoglykémia zvyšuje riziko záchvatov a niekedy dokonca vedie k smrti.

Bez ohľadu na to, akým smerom sa vydáte, keď glukóza nie je dostatočne zásobená, telo sa premení na tuk ako zdroj energie, pričom ako odpadový produkt produkuje ketóny. Ak sa tieto nahromadia v dostatočne veľkom množstve, výsledkom je potenciálne nebezpečný stav, tzv ketoacidóza .

Pokroky vo vedomostiach a technológiách určite pomohli jednotlivcom zvládnuť hladinu cukru, aby sa vyhli tragickým výsledkom. Ale transformácia molekuly inzulínu na samotný biochemický senzor by mohla vytvoriť bezpečný mechanizmus, ktorý spôsobí, že hormón bude neúčinný, keď hladina cukru v krvi klesne pod určitý bod.

'Dôvod, prečo je inzulín reagujúci na glukózu dôležitý, je ten, že najväčšou prekážkou efektívneho používania inzulínu, najmä pri cukrovke 1. typu, je strach z dôsledkov príliš nízkej hladiny cukru v krvi,' hovorí Weiss.

Tento koncept skúmajú iní výskumníci. Minulý rok Tím vedcov z Kodanskej univerzity a biotechnologickej firmy Gubra našli úspech v podobnom prístupe a vytvorili formu inzulínu s pripojenou skupinou, ktorá sa rozpadla v prítomnosti glukózy, aby bola molekula funkčná.

Ukázalo sa, že funguje u potkanov, je to ďalší potenciálny automatizovaný inzulín, ktorý by sa jedného dňa mohol začleniť do liečby.

Do tej doby sa toho musí veľa stať. Hoci je modifikovaný hormón teoreticky účinný, musel by byť dostatočne inteligentný, aby rozpoznal veľmi špecifický prah glukózy.

V roku 2021 si pripomíname sté výročie objavenia inzulínu. O ďalších sto rokov sa tí, ktorí sa zaoberajú výzvami diabetu 1. typu, môžu pozrieť späť na ďalšie sté výročie, kedy sa inzulín trochu zmenil.

Tento výskum bol publikovaný v r PNAS .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.