تولید قرص انسولین قابل هضم با کشف گیرنده‌ای جدید

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا،تزریق منظم انسولین برای کنترل سطح قند خون برای بسیاری از مبتلایان به دیابت یک واقعیت سخت است، اما با پیشرفت مداوم علم محققان به سمت جایگزین‌های خوراکی حرکت می‌کنند. دانشمندان استرالیایی با شناسایی مولکولی که گیرنده‌ها را به روشی مشابه انسولین فعال می‌کند، فرصت‌های جدیدی را در این فضا گشوده‌اند و در نتیجه پایه‌های جدیدی را برای کشف داروهای قابل هضم که اثرات انسولین را تقلید می‌کنند، ایجاد کرده‌اند.

در حالی که ایده قرص انسولین بسیار امیدوارکننده است، این نوع درمان برای دیابت به دلیل بی ثباتی این هورمون و ناتوانی آن در عبور از دستگاه گوارش بدون تجزیه شدن، متوقف شده است. دانشمندان با ساختن مولکول‌های دارویی کوچک که تجزیه نمی‌شوند و کپسول‌های خوراکی که انسولین را از طریق ریزسوزن‌ها تزریق می‌کنند، با بسته‌بندی زیست‌سازگار که از انسولین در برابر آنزیم‌های گوارشی محافظت می‌کند این مشکل را برطرف کرده اند.

افراد مبتلا به دیابت نوع یک نمی‌توانند انسولین تولید کنند و به تزریق روزانه و متعدد انسولین نیاز دارند تا سطح گلوکز خون خود را کنترل کنند. این پژوهش جدید تأیید می‌کند که می‌توان از مولکول‌های جایگزین برای فعال کردن روند جذب گلوکز خون استفاده کرد و نیاز به انسولین را به کلی دور زد.

دانشمندان مؤسسه والتر و الیزا هال، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی کریو (EM) و تجسم معماری مولکول ‌های پیچیده با جزئیات دقیق، زمینه‌ را برای این دستاورد بزرگ فراهم کردند. استفاده از این میکروسکوپ محققان را قادر ساخت تا تصاویر سه بعدی از یک گیرنده انسولین را با جزئیات اتمی بسازند و سپس نحوه تعامل مولکول های مختلف با آن را مشاهده کنند.

دکتر نیکلاس کرک، سرپرست این تیم تحقیقاتی می‌گوید: دانشمندان برای ساختن انسولین در قالب یک قرص تلاش کرده‌اند زیرا انسولین ناپایدار است و پس از هضم شدن، به راحتی توسط بدن تجزیه می‌شود. از زمان کشف انسولین در حدود ۱۰۰ سال پیش، ساخت قرص انسولین، رویایی برای پژوهشگران حوزه دیابت بوده اما پس از چندین دهه تلاش، هنوز موفقیت چندانی حاصل نشده است.

می‌گوید: با میکروسکوپ الکترونی کریو (EM)، اکنون می‌توانیم مستقیماً مقایسه کنیم که چگونه مولکول‌های مختلف، از جمله انسولین، شکل گیرنده انسولین را تغییر می‌دهند. برهمکنش انسولین بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است که هر کسی پیش‌بینی می‌کرد، به طوری که انسولین و گیرنده‌های آن به‌طور چشمگیری با هم‌کاری تغییر شکل می‌دهند.»

این گروه از پژوهشگران با بازسازی چندین پپتید شناخته شده برای تعامل با گیرنده انسولین و باز و فعال نگه داشتن آن تحقیقاتشان را شروع کردند. سپس این آزمایش ها منجر به شناسایی یک پپتید شد که این کار را به روشی مشابه انسولین انجام می دهد.

دکتر کرک می‌گوید: «انسولین به صورتی تکامل یافته است که گیرنده را با دقت نگه می دارد، مانند دستی که یک جفت انبر را به هم نزدیک می کند. پپتیدهایی که ما استفاده کردیم به صورت جفت برای فعال کردن گیرنده انسولین کار می کنند - مانند دو دستی که یک جفت انبر را از بیرون می گیرند.

دانشمندان می گویند که این یافته ها یک معمای طولانی مدت را در مورد اینکه آیا مولکول های نامرتبط می توانند نقش انسولین را تقلید کنند حل می کند. بنابراین مسیرهای ناشناخته را برای کنترل سیگنال گیرنده انسولین و همچنین فرصت را برای توسعه تقلید کننده های انسولین روشن می کند.

دکتر کرک نویسنده ای مطالعه می‌گوید: «دانشمندان در جایگزینی این نوع مولکول های تقلیدی با داروهایی که می توانند به عنوان قرص انسولین مصرف شوند، موفق شده اند. رسیدن به این مقصد هنوز راهی طولانی را در پیش دارد که پژوهش‌های بیشتری را می‌طلبد اما جالب است بدانید که کشف ما راه را برای ارائه درمان‌های خوراکی دیابت نوع یک هموار می‌کند.»

این تحقیق اخیرا در مجله Nature Communications منتشر شده است.