مولکولی که انسولین را تقلید می کند چگونه می تواند تحقیقات دیابت را پیش ببرد؟
محققان WEHI در ملبورن به یک سوال ۱۰۰ ساله در تحقیقات دیابت پاسخ دادهاند: آیا یک مولکول متفاوت با انسولین میتواند همان اثر را داشته باشد؟ این یافته ها بینش های مهمی را برای توسعه آینده یک قرص انسولین خوراکی ارائه می دهد. این تیم تحقیقاتی نشان داده اند که چگونه یک مولکول غیر انسولین می تواند نقش انسولین، هورمون کلیدی مورد نیاز برای کنترل سطح قند خون را تقلید کند. مطالعه تحت رهبری WEHI راههای جدیدی را برای توسعه داروهایی که میتوانند تزریق روزانه انسولین را برای افراد مبتلا به دیابت نوع ۱ جایگزین کنند، باز میکند.
در یک نگاه،
محققان به طور دقیق نشان دادهاند که چگونه یک مولکول تقلید کننده از انسولین فعالیت انسولین را برای تنظیم سطح گلوکز خون تقلید میکند.
مطالعه به یک سوال صد ساله پاسخ میدهد که آیا جایگزینی انسولین امکان پذیر است یا خیر.
یافتهها فرصتهای جدیدی را برای توسعه تقلیدکنندههای انسولین خوراکی نشان میدهد که ممکن است جایگزین تزریقهای روزانه در بیماران دیابتی نوع ۱ شود.
افراد مبتلا به دیابت نوع ۱ نمیتوانند انسولین تولید کنند و برای کنترل قند خون خود نیاز به چندین تزریق روزانه انسولین دارند. تحقیقات جدید تایید میکند که مولکولهای جایگزین میتوانند برای تغییر جذب گلوکز خون به کار روند و نیاز به انسولین را به طور کلی نادیده بگیرند. این مطالعه که در Nature Communications منتشر شده است، توسط دکتر نیکلاس کرک و پروفسور مایک لارنس با هم کاری محققانی از لی لی، یک شرکت داروسازی آمریکایی انجام شده است.
چرا قرص انسولین وجود ندارد؟
دکتر کرک گفت که دانشمندان تلاش کرده اند تا انسولین را به صورت قرص تولید کنند، زیرا انسولین ناپایدار است و بدن پس از هضم به آسانی آن را تجزیه می کند. او گفت: ” از زمان کشف انسولین در ۱۰۰ سال پیش، توسعه یک قرص انسولین برای محققان دیابت یک رویا بوده است، اما پس از دهه ها تلاش، موفقیت کمی حاصل شده است.”
این تحقیق اکنون با توسعه میکروسکوپ الکترونی کرایو (کرایو EM)شتاب چشمگیری گرفته است، فن آوری جدیدی که می تواند مولکول های پیچیده را با جزئیات اتمی تجسم کند و به محققان اجازه می دهد تا تصاویر سه بعدی (“طرح های اولیه”)گیرنده انسولین را به سرعت تولید کنند.
دکتر کرک گفت: ” با کرایو – EM، ما اکنون می توانیم به طور مستقیم مقایسه کنیم که چگونه مولکول های مختلف، از جمله انسولین، شکل گیرنده انسولین را تغییر می دهند.” ” به نظر می رسد که تعامل انسولین بسیار پیچیده تر از آن چیزی است که هر کسی پیش بینی می کرد، و هم انسولین و هم گیرنده آن به طور چشمگیری در حین هم کاری تغییر شکل می دهند.”
تقلید انسولین با مولکول های ساده
تحقیقات جدید نشان می دهد که چگونه یک مولکول تقلید کننده انسولین روی گیرنده انسولین عمل می کند و آن را روشن می کند، اولین گام در مسیری که سلول ها را هدایت می کند تا گلوکز را در زمانی که سطح قند بدن خیلی بالا است جذب کنند.
این تیم بازسازی های پیچیده ای از کرایو-EM را برای به دست آوردن نقشه هایی از چندین مولکول به نام “پپتید” انجام دادند که با گیرنده انسولین تعامل دارند و آن را در موقعیت “فعال” نگه می دارند.
آزمایشهای cryo-EM یک پپتید را شناسایی کردند که میتواند به روشی شبیه به انسولین به گیرنده متصل شده و آن را فعال کند.
دکتر کرک گفت: «انسولین طوری 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 کار می کردند تا گیرنده انسولین را فعال کنند – مانند دو دست که جفت انبر را در اطراف بیرون می گیرند.”
در حالی که نتایج درمانی دور هستند، کشف این تیم می تواند به دارویی برای جایگزینی انسولین منجر شود و نیاز به تزریق توسط بیماران دیابتی را کاهش دهد.
دکتر کرک گفت: “دانشمندان در جایگزینی این نوع مولکول های تقلیدی با داروهایی که می توانند به عنوان قرص مصرف شوند، موفق شده اند.”
” هنوز راه درازی در پیش است که نیاز به تحقیقات بیشتر دارد، اما جالب است بدانید که کشف ما راه را برای درمان های خوراکی دیابت نوع ۱ باز می کند.”
این مطالعه با عنوان “فعال سازی گیرنده انسولین انسان توسط پپتیدهای غیر وابسته به انسولین” در Nature Communications منتشر شده است.
منبع: sciencedaily
