انسولین تزریقی از رده خارج می‌شود/ داروی خوراکی دیابت در راه است

به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، انسولین یک داروی نجات‌بخش است که به کنترل سطح قند خون در بیماران دیابتی کمک می‌کند؛ اگرچه انسولین تزریقی، درمانی نیست؛ اما جان میلیون‌ها نفر را نجات داده و برای دیابت دارویی است که قبلا بیمار را به کام مرگ می‌کشاند.

«جیانگینگ هو» (Jiangning Hu)، استاد مرکز ملی تحقیقات مهندسی غذا‌های دریایی، دانشگاه پلی‌تکنیک دالیان چین می‌گوید: انسولین اکنون از طریق تزریق انجام می‌شود، که می‌تواند برای بیماران ناخوشایند باشد. توسعه دارو‌های انسولین خوراکی می‌تواند گزینه راحت‌تری برای بیماران فراهم کند و انطباق و سهولت استفاده آن‌ها را افزایش دهد. اما گفتن این موضوع از انجام دادن آن آسان تراست.

مشکل پپتید‌ها چیست؟

انسولین یک پپتید است، به این معنی که یک مولکول متشکل از دو یا چند اسید آمینه است که در یک زنجیره به هم متصل شده اند. پپتید‌ها در سراسر بدن یافت می‌شوند و بسیاری از عملکرد‌های بیولوژیکی مهم را انجام می‌دهند و مزایای بالقوه زیادی در مورد کاربرد آن‌ها به عنوان دارو دارند.

مشکل این است که ماهیت شیمیایی آن‌ها محدودیت‌هایی را به عنوان نامزد‌های دارویی ایجاد می‌کند. یعنی، آن‌ها به راحتی تحت شرایط اسیدی موجود در معده تجزیه می‌شوند، به‌خوبی از طریق دستگاه گوارش جذب نمی‌شوند و حتی زمانی که وارد جریان خون می‌شوند، به‌راحتی تجزیه می‌شوند و توسط آنزیم‌های بدن از بین می‌روند.

با این حساب، انسولین تزریقی که تمام این موانع طبیعی را دور می‌زند بهترین گزینه موجود برای بیماران دیابتی است. اما این بدان معنا نیست که محققان به فکر ساخت یک جایگزین خوراکی نباشند.

هو می‌گوید: برای تزریق انسولین لازم است بیماران دوز دارو‌ها و روش تزریق را به طور دقیق بلد باشند. در غیر این صورت، ممکن است قند خون بیمار دچار نوسان شود. عرضه موفقیت‌آمیز دارو‌های انسولین خوراکی می‌تواند به طور قابل توجهی کیفیت زندگی بیماران دیابتی را بهبود بخشد.

وی ادامه می‌دهد: وقتی انسولین به صورت خوراکی در اختیار بیماران دیابتی باشد، دیگر مجبور به تحمل تزریق مکرر نخواهند بود و در نتیجه درد و ناراحتی شان کاهش می‌یابد.

مارپیچ خود مونتاژ شونده

دانش‌پژوهان برای ساخت انسولین خوراکی از «ناتگلینید» استفاده کردند که یک داروی ضد دیابت است و معمولاً در کنار درمان‌های انسولین برای کنترل سطح قند خون در بیماران مبتلا به دیابت نوع ۲ استفاده می‌شود.

ناتگلینید با تحریک تولید انسولین در سلول‌های بتای پانکراس که در بیماران دیابتی، آسیب دیده یا ناکارآمد می‌شوند، عمل می‌کند.

هو توضیح می‌دهد: این یک درمان مکمل دیابت است. در مقایسه با انسولین، [که باید تزریق شود]، ناتگلینید یک داروی خوراکی است که می‌تواند به‌عنوان جایگزین یا مکمل برای درمان با انسولین عمل کند. این به‌ویژه برای افراد مبتلا به دیابت نوع ۲ که سطح قند خون بالا را بعد از غذا تجربه می‌کنند و نیاز به کاهش سطح قند خون خود دارند، مناسب است.

اما ناتگلینید تیغ دولبه است؛ چراکه مصرف آن در زمان نامناسب می‌تواند منجر به افزایش نوسانات قند خون و کاهش ناگهانی آن شود که به آن هیپوگلیسمی گفته می‌شود؛ وضعیتی که جان بیمار را به خطر می‌اندازد.

این پژوهشگران از توانایی پپتید‌هایی که حاوی حلقه‌های فنیل شش‌عضوی هستند، مانند «دی-فنیل‌آلانین» (D-phenylalanine)، الهام گرفته‌اند تا خود به خود در ساختار‌های پیچیده‌تری بر اساس پیوند‌های ضعیفی که بین این گروه‌ها و سایر گروه‌های شیمیایی در مولکول‌ها تشکیل می‌شوند، مونتاژ شوند. شکل‌گیری مارپیچ دوگانه DNA نمونه بارز این است که چگونه بلوک‌های ساختمانی مولکولی کوچک به طور خود به خود سازماندهی می‌شوند تا یک ساختار پیچیده بزرگتر را تشکیل دهند.

ناتگلینید یک پوشش محافظ ایجاد می‌کند

دانشمندان با توجه به اینکه ناتگلینید یک مشتق دی-فنیل‌آلانین است به این ایده رسیدند که از آن به‌عنوان یک حامل محافظ خود مونتاژ برای انسولین استفاده کنند تا از معده و دستگاه گوارش در امان بماند.

اما وقتی ناتگلینید خود به خود مونتاژ می‌شود، محلولی شفافی را تولید می‌کند پدیده‌ای که محققان انتظار آن را نداشتند. هو می‌گوید می‌خواستیم یک پوشش ژل‌مانند ایجاد کنیم که بتواند به‌عنوان سد محافظتی داروی خوراکی عمل کند.

وی می‌افزاید: به طور ناگهانی، زمانی که مقدار کمی کاتیون کلسیم به محلول اضافه شد، یک ژل شیری‌رنگ تشکیل شد. این در خودآرایی پپتید دی-فنیل‌آلانین و همچنین سایر پپتید‌هایی که آن‌ها آزمایش کردند مشاهده نشده بود؛ هو آن را به حلقه کربنی موجود در ناتگلینید نسبت می‌دهد، که کمک می‌کند تا اندکی از خودآرایی در حضور کاتیون‌ها جلوگیری کند.

دانشمندان با استفاده از میکروسکوپ پیشرفته، مشاهده کردند الیاف ناتگلینید خود مونتاژ خود را در یک ساختار مارپیچ سمت چپ قرار می‌دهند که روی سطح میکروژل‌هایی که با انسولین پر شده بودند، می‌پوشانند.

هو می‌گوید: این پوشش در مقایسه با میکروژل به‌تنهایی، کپسولاسیون مؤثرتری از انسولین را فراهم می‌کند.

پژوهشگران چینی رهایش پایدار و گردش طولانی مدت انسولین و ناتگلینید را از میکروژل‌های بارگذاری شده آن‌ها در روده نظارت کرده و دریافتند این ترکیب سطح گلوکز خون را نسبتا طبیعی حفظ می‌کند.