Istraživači VEHI u Melburnu odgovorili su na 100 godina staro pitanje u istraživanju dijabetesa: može li molekul različit od insulina imati isti efekat? Nalazi pružaju važne uvide u budući razvoj oralnih tableta insulina.
Istraživački tim je vizualizovao kako molekul koji nije insulin može oponašati ulogu insulina, ključnog hormona potrebnog za kontrolu nivoa šećera u krvi.
Studija koju je vodio VEHI otvara nove puteve za razvoj lekova koji bi mogli da zamene svakodnevne injekcije insulina za ljude sa dijabetesom tipa 1.
Ljudi sa dijabetesom tipa 1 ne mogu da proizvode insulin i zahtevaju višestruke dnevne injekcije insulina da bi održale nivo glukoze u krvi pod kontrolom.
Novo istraživanje potvrđuje da se alternativni molekuli mogu koristiti za aktiviranje uzimanja glukoze u krvi, zaobilazeći potrebu za insulinom u potpunosti.
Studiju, objavljenu u Nature Communications, vodili su dr Nikolas Kirk iz VEHI-ja i profesor Majk Lorens, u saradnji sa istraživačima iz Lilli, američke farmaceutske kompanije.
Zašto nema tableta za insulin?
Dr Kirk je rekao da su se naučnici mučili da naprave insulin kao pilulu, jer je insulin nestabilan i telo ga lako razgrađuje nakon varenja.
„Od otkrića insulina pre 100 godina, razvoj insulinske pilule bio je san za istraživače dijabetesa, ali, posle decenija pokušaja, bilo je malo uspeha“, rekao je on.
Istraživanje je sada dramatično ubrzano razvojem krioelektronske mikroskopije (krio EM), nove tehnologije koja može da vizuelizuje komplikovane molekule u atomskim detaljima, omogućavajući istraživačima da brzo generišu 3D slike („nacrte“) insulinskog receptora.
„Sa krio-EM sada možemo direktno da uporedimo kako različiti molekuli, uključujući insulin, menjaju oblik insulinskog receptora“, rekao je dr Kirk.
„Ispostavilo se da je interakcija insulina daleko složenija nego što je bilo ko predvideo, pri čemu i insulin i njegov receptor dramatično menjaju oblik kako se udružuju.“
Oponašanje insulina sa jednostavnim molekulima
Novo istraživanje pokazuje kako molekul koji oponaša insulin deluje na insulinski receptor i uključuje ga, prvi korak na putu koji usmerava ćelije da apsorbuju glukozu kada je nivo šećera u telu previsok.
Tim je izvršio zamršene krio-EM rekonstrukcije da bi dobio nacrte nekoliko molekula nazvanih „peptidi“ za koje se zna da stupaju u interakciju sa insulinskim receptorom i drže ga u „aktivnom“ položaju.
Krio-EM eksperimenti su identifikovali taj jedan peptid koji može da se veže i aktivira receptor na način sličan insulinu.
„Insulin je evoluirao da pažljivo drži receptor, kao ruka koja spaja klešta“, rekao je dr Kirk.
„Peptidi koje smo koristili rade u parovima da aktiviraju insulinski receptor – kao da dve ruke grabe par hvataljki spolja.“
Iako su terapijski ishodi daleki, otkriće tima moglo bi dovesti do leka koji bi zamenio insulin, smanjujući potrebu za injekcijama dijabetičara.
„Naučnici su uspeli da zamene ove vrste mimetičkih molekula lekovima koji se mogu uzimati kao pilule“, rekao je dr Kirk.
„Još uvek je dug put koji će zahtevati dalja istraživanja, ali je uzbudljivo znati da naše otkriće otvara vrata za oralne tretmane dijabetesa tipa 1.“
