Пробив при опити с животни
Учените създадоха нова форма на инсулин, която може автоматично да се включва и изключва в зависимост от нивата на глюкоза в кръвта. При животни този „умен“ инсулин намалява ефективно високите концентрации на кръвна захар. Същевременно предотвратява падането на нивата твърде ниско.
За хората с диабет контролирането на нивата на кръвната захар е решаваща, но трудна задача. Инсулинът поддържа кръвната захар под контрол, като помага за предотвратяване на многото дългосрочни усложнения. Такива са сърдечно-съдови, хронични бъбречни заболявания, инсулт и слепота. Голяма част от приблизително 422 милиона души с диабет по света се нуждаят от инсулинови инжекции.
Колебания в нивата
Излишъкът от инсулин може да причини твърде ниски нива на кръвната захар. Това състояние е наречено хипогликемия. То излага хората на риск от сериозни усложнения, като загуба на съзнание, гърчове и дори смърт. Дори лека или умерена хипогликемия може да причини безпокойство, слабост и объркване. Хората с диабет, особено тези с тип 1, които винаги трябва да си инжектират инсулин, могат да имат спад в концентрациите на кръвната захар няколко пъти седмично.
В продължение на десетилетия изследователите се стремят да разработят система, която може автоматично да регулира инсулиновата активност въз основа на количеството глюкоза в кръвта. Един общ подход е да се направи съединение, съдържащо отлагания, които освобождават инсулин, когато концентрациите на глюкоза се повишат. Но основен недостатък на този метод е неговата необратимост. След като инсулинът бъде освободен, той не може да бъде задържан.
Превключвател, чувствителен към захар
Ново проучване заобикаля този проблем, като модифицира самия инсулин с помощта на чувствителни към глюкоза компоненти. Изследователи създадоха инсулинова молекула с превключвател, който включва и изключва дейността си в отговор нивата на глюкоза в кръвта.
Този превключвател се състои от две части: пръстеновидна структура, известна като макроцикъл, и глюкозид. Последното е молекула, получена от глюкоза. Когато концентрациите на кръвна захар са ниски, глюкозидът се свързва с пръстена, поддържайки инсулина в затворено, неактивно състояние. Но когато нивата на глюкозата в кръвта се покачат, захарта измества глюкозида и променя формата на инсулина, така че той да се активира.
Молекулата NNC2215
Изследователите са тествали инсулиновата молекула (която са нарекли NNC2215) при прасета и плъхове. Животните са получили инфузия на глюкоза, за да имитират ефектите на диабет. NNC2215 е толкова добра, колкото нормалният човешки инсулин за понижаване на кръвната глюкоза. Когато се инжектира в животните е в състояние да предотврати спадането на нивата на кръвната захар, което се получава при текущото лечение с инсулин.
Модифицираният инсулин е първият по рода си за насочване към глюкозата. Молекула инсулин с подобен вид молекулен превключвател е чувствителна към друга захарна молекула, фруктоза 2.
Въпреки че това проучване е доказателство за принципа на чувствителните към глюкоза инсулинови свойства на NNC2215, нужни са по-нататъшни изследвания за оптимизирането й. В крайна сметка целта е да се генерира набор от интелигентни инсулинови лекарства, които да позволят на лекарите да индивидуализират терапиите за своите пациенти.
