По-ефективен и бърз инсулин от отрова на морски охлюв (видео)

Инсулинът, разработен от отровата на хищен морски охлюв, може да се използва за създаване на "по-безопасно и по-ефективно" лечение на диабет тип 1.

Диабетът е глобален здравен проблем, засягащ милиони. През 2014 г. е имало 422 милиона диабетици, в сравнение с 108 милиона през 1989 г. Състоянието може да се лекува с диета, физическа активност, лекарства като инжекции със синтетичен инсулин и редовен скрининг.

Сега, близо век след откриването на инсулина за първи път, екип от изследователи разработи най-малката и напълно функционална версия на хормона в света, използвайки отрова от морски охлюви.

Изследователи от Съединените щати и Австралия съобщават, че са произвели нов тип инсулин, който съчетава ефективността на човешкия инсулин и бързодействащия потенциал на инсулина от отровата, произведена от хищни охлюви конуси. Разработеният инсулин може да се използва за създаване на по-безопасно и ефективно лечение на диабет.

"Вече можем да създадем хибридна версия на инсулин, която работи при хората и изглежда също така, че има много положителни качества на инсулина от охлюви конуси. Това е важна стъпка напред в нашия стремеж да направим лечението на диабет по-безопасно и по-ефективно", заяви д-р Дани Хунг-Чие Чоу (Danny Hung-Chieh Chou), асистент по биохимия от Университета на Юта и един от авторите на изследването.

Какво представляват охлювите конуси?

Охлювите конуси обикновено се срещат в тропическите води по целия свят. По-едри видове, като например Conus geographus, отделят отрова, съдържаща бързодействащ инсулин. Ужилването на някои от по-големите видове тропически охлюви конуси може да бъде тежко, понякога дори фатално за хората.

Охлювът конус, подобно на другите охлюви, е бавен, но с бърза и мощна атака. Хищното същество може да открие други видове организми във водата, използвайки острия си хобот или игловидната издатина от устата си. Те ловуват дребни риби на дъното, които при ухапване претърпяват значителни спадове на кръвната захар, като временно ги парализират. След това охлювът изстрелва зъб, наподобяващ харпун, в плячката си и я поглъща цялата.

Какво представлява инсулинът?

Инсулинът е хормон, произвеждан от панкреаса, за да позволи на организма да използва захарта или глюкозата от въглехидратите от храната за енергия или да я съхрани за бъдеща употреба. Инсулинът помага за контролиране на нивата на захарта в организма, като го предпазва да не станат твърде високи (хипергликемия) или твърде ниски (хипогликемия).

Инсулинът е отговорен за това глюкозата в кръвта да бъде доставена в клетките, като им дава енергия да функционират. Когато липсва достатъчно инсулин, глюкозата остава в кръвта, което води до развитие на диабет.

Има три вида диабет - тип 1, тип 2 и гестационен диабет. При диабет тип 1, който е автоимунно заболяване, имунната система атакува панкреаса, което води до увреждане. Нарича се още инсулинозависим диабет, защото панкреасът не може да произвежда инсулин. В резултат на това в пациента трябва да се инжектира синтетичен инсулин.

Диабет тип 2 или неинсулинозависим диабет се появява, когато панкреасът може да произвежда инсулин, но той не е достатъчен или има инсулинова резистентност, при което клетките не реагират на хормона. А гестационният диабет се случва по време на бременност.

Отровата на охлюва конус

В проучването, публикувано в списанието Nature Structural and Molecular Biology, екипът открива, че отровният охлюв конус има много биохимични черти, общи с човешкия инсулин. Освен това, той работи по-бързо от най-бързо действащия човешки инсулин, наличен днес.

За човешкия инсулин може да е нужен около половин час, за да повлияе на нивата на кръвната захар, докато инсулинът от отровата работи незабавно. Екипът изследва инсулина от отровата, с надеждата, че той може да се използва при хората. Те разкриват, че той е по-малко мощен от човешкия инсулин, заключавайки, че отровата сама по себе си не може да замести синтетичния инсулин, използван днес.

За да реши проблема, екипът използва структурни техники от биологията и медицинската химия, за да изолира четири аминокиселини, които помагат на инсулина от морския охлюв да се свърже с инсулиновия рецептор. Те създават намалена версия на молекулата на човешкия инсулин, без регионът, отговорен за слепването.

Екипът синтезира комбинирана версия на инсулин с някои от бързодействащите свойства на молекулата на отровата и силата на човешкия инсулин. Тестват новия инсулин върху мишки и откриват, че новият инсулин работи точно като истинския човешки инсулин, но по-бързо.

Учените го наричат „миниинсулин“.

„Миниинсулинът има огромен потенциал. Само с няколко стратегически замествания ние създадохме мощна, бързодействаща молекулярна структура, която е най-малкият, напълно активен досега инсулин. Тъй като е толкова малък, трябва лесно да се синтезира, което го прави основен кандидат за разработването на ново поколение инсулинови терапевтици “, обяснява Чоу.

Въпреки че резултатите от проучването са обещаващи, то все още не е готово за  употреба от хора. Необходими са допълнителни изследвания, за да се установи ефикасността и безопасността на новия инсулин.

Още по темата

11/01/2023

Медицина

На тази дата през 1922 г. е направена първата инжекция инсулин

31/05/2019

Животът

Биохакери с домашна рецепта за инсулин

04/02/2019

Животът

За първи път превръщат човешки стволови клетки в клетки, произвеждащи инсулин

03/11/2015

Медицина

Диета от 6000 калории на ден разкрива причината за инсулиновата резистентност