211service.com
Išmanusis insulinas
Griežta cukraus kiekio kraujyje kontrolė yra kasdienis iššūkis diabetu sergantiems žmonėms: reikia nuolat stebėti ir kasdien suleisti daug insulino. Dabar biotechnologijų įmonė SmartCells , įsikūrusi Beverly, MA, kuria vaistą, kuris gali atlikti didžiąją dalį diabeto kontrolės. Injekcinis vaistas, vadinamas SmartInsulin, jaučia aukštą gliukozės kiekį ir automatiškai išleidžia insuliną pagal poreikį. Gliukozės kiekiui mažėjant, vaistas stabilizuojasi, sulaiko insuliną iki kito gliukozės šuolio. Toks vaistas gali sumažinti insulino injekcijų skaičių iki vienos per dieną.
Protingi kadrai: Naujas vaistas, kuris nustato gliukozės kiekį ir tiekia insuliną pagal poreikį, gali sumažinti kasdienių injekcijų skaičių diabetu sergantiems pacientams. SmartInsulin veikia konkurencinio surišimo būdu, kai insulinas (oranžinės linijos), prijungtas prie cukraus grupės (oranžiniai šešiakampiai), jungiasi su cukrų surišančia molekule (mėlynas apskritimas) tirpale. Kai gliukozės (mėlynųjų šešiakampių) organizme yra daug, ji konkuruoja su insulinu, kad prisijungtų prie cukrų rišančių molekulių, išstumdama insuliną ir prireikus išleisdama jį į kraują.
Todas Sionas , SmartCells įkūrėjas ir generalinis direktorius, teigia, kad toks savireguliuojantis vaistas taip pat gali sumažinti hipoglikemijos riziką – galimą pavojų, susijusį su dabartiniais diabeto gydymo būdais. Bet kuris insuliną vartojantis žmogus pastebės, kad pavojingiausia rizika yra atsitiktinis perdozavimas arba nesugebėjimas nuspėti, kaip pasikeis cukraus kiekis kraujyje po valgio, sako Zion. Gydymo požiūriu šis [vaistas] pašalintų pavojingai sumažėjusio cukraus kiekio kraujyje riziką.
Paprastai, reaguodamos į aukštą gliukozės kiekį, kasos beta ląstelės išskiria hormoną insuliną į kraują. Hormonas sumažina gliukozės kiekį, padėdamas organizmo ląstelėms įsisavinti ją kaip kurą. Sergant cukriniu diabetu, sutrinka insulino gamyba, todėl cirkuliuojančios gliukozės kiekis yra neįprastai didelis. Tai sukelia rimtų pasekmių, įskaitant neryškų matymą, medžiagų apykaitos pokyčius ir staigų svorio kritimą.
Cukriniu diabetu sergantys pacientai šiuo metu insuliną vartoja švirkštimo priemonėmis ir tradiciniais švirkštais, kuriais tiekiama viena vaisto dozė, arba insulino pompomis, kurios visą dieną tiekia mažas dozes ir gali leisti insuliną tais laikotarpiais, kai jo nereikia. „SmartCells“ alternatyva yra chemiškai modifikuoti insuliną taip, kad aktyvus hormonas išsiskirtų tik esant tam tikrai gliukozės koncentracijai. Žemiau šio lygio insulinas lieka surištas ir netirpus iki kito cukraus kiekio kraujyje šuolio.
Zion sukūrė technologiją dirbdamas doktorantu MIT nanostruktūrinių medžiagų laboratorijoje, kuriai vadovauja profesorius Jackie Ying. Savo eksperimentuose Zion modifikavo insuliną chemiškai prijungdamas jį prie biologiškai skaidaus polimero, kuriame yra lipnių cukraus grupių. Tada jis sumaišė jį tirpale su cukrų surišančia molekule, kuri, nesant kitų cukrų, iš karto prisijungia prie cukraus grupių, prijungtų prie insulino. Kai daugiau rišančių molekulių prisiriša prie labiau modifikuoto insulino, susidaro tinklas, laikantis insuliną vietoje. Kai į sistemą pridedama gliukozės, ji išmuša su insulinu surištą lipnią cukraus grupę ir sugriebia cukrų rišančią molekulę. Kuo daugiau gliukozės, tuo daugiau insulino išsiskiria iš tinklo ir ištirpsta. Matote, kaip šios dalelės traukiasi ir iš jų išsiskiria insulinas, priklausomai nuo to, kaip greitai jas atakuoja cukrus iš organizmo, sako Zion.
Bendrovė išbandė šį vaistą su šimtais graužikų ir neseniai pradėjo tyrimus su kiaulėmis, kurios negamina pakankamai insulino – modelių, kurie gali būti labiau panašūs į diabetinę aplinką žmonėms. Eksperimentų metu mokslininkai suleido vaistą diabetu sergantiems gyvūnams, o po to suleido cukraus, kad imituotų valgį. Jie stebėjo cukraus koncentraciją kraujyje nuolatiniais gliukozės monitoriais ir taip pat pažymėjo insulino kiekį, išsiskiriantį reaguojant į padidėjusį gliukozės kiekį. Iki šiol Zion komanda pastebėjo, kad vaistas gali pajusti ir prisitaikyti prie svyruojančio gliukozės kiekio ir tiekti insuliną, kai reikia, išlaikant stabilią koncentraciją ir išvengiant insulino perdozavimo, kuris gali sukelti hipoglikemiją. Grupė planuoja ateityje palyginti technologiją su esamais insulino tiekimo prietaisais.
Idėja turėti insuliną, kuris reaguoja į gliukozę, ir švirkšti kartą per dieną arba kas tris ar keturias dienas, būtų nuostabus pažanga diabetikams, sakoma. Michaelas Seftonas , Toronto universiteto chemijos inžinerijos ir taikomosios chemijos profesorius. Tai galėtų padėti jiems geriau kontroliuoti cukraus kiekį kraujyje ir suderinti insulino tiekimą su insulino poreikiu. Nors pirminiai duomenys atrodo daug žadantys, Sefton teigia, kad dar neaišku, ar vaistas veikia pakankamai greitai, kad būtų veiksmingas žmonėms.
„Zion“ planuoja pradėti klinikinius tyrimus per ateinančius dvejus metus. Praėjusią savaitę „SmartCells“, bendradarbiaudama su Nepilnamečių diabeto tyrimų fondas .
Prieš pradėdami klinikinius tyrimus, mokslininkai turės įsitikinti, kad vaistas iš esmės yra patikimas, tai yra, kad nėra jokių molekulinių signalų, išskyrus gliukozę, galinčių be reikalo išleisti insuliną į kraują. Frederikas Šoenas , Harvardo medicinos mokyklos patologijos ir sveikatos mokslų bei technologijų profesorius. Turite vengti insulino pliūpsnio, kuris gali būti pavojingas, sako Schoen. Tai jaudinanti koncepcija, kurios reikia siekti, tačiau pakeliui reikia atsakyti į daugybę klausimų.