تحقیقات جدید نشان می‌دهد که بخش بزرگی از دوز انسولین دیابت به احتمال زیاد همان طور که انتظار می‌رود عمل نخواهد کرد. محققان دانشگاه کپنهاگ کشف کرده‌اند که ما رفتار انسولین را برای سال‌ها اشتباه محاسبه کرده‌ایم. این کشف ابزاری را برای توسعه آماده سازی بهتر انسولین فراهم می کند که میلیون ها نفر در سراسر جهان به آن وابسته هستند.
اگر شما یکی از میلیون‌ها دیابتی نوع ۱ در سراسر جهان هستید، می‌دانید که در سرعت و مدت زمان عملکرد آماده‌سازی انسولین در بدن تفاوت وجود دارد. برای بیماران دیابتی، این تفاوت‌ها برای درمان موثر بسیار مهم هستند. دریافت انسولین خیلی کم یا خیلی زیاد می‌تواند منجر به قند خون خیلی کم یا زیاد شود. هر دو شرایط می‌توانند خطرناک باشند.
جذب انسولین در بدن با چگونگی تجمع مولکول‌های انسولین در خوشه‌ها کنترل می‌شود. در حالی که یک مولکول واحد عمل سریعی را در بدن انجام می دهد، دسته‌های شش مولکولی که به عنوان هگزامر شناخته می‌شوند، بلند مدت عمل می‌کنند. برای دهه ها فرض بر این بود که انسولین با توزیع مشخصی از خوشه های مولکولی از یک، دو یا شش مولکول تشکیل می شود. داروها براساس این فرض طراحی شده‌اند.
اما با کمک میکروسکوپ تک مولکولی بسیار پیشرفته، محققان در دانشگاه کپنهاگ، با هم‌کاری دانشگاه آرهوس، اولین کسانی هستند که نشان می‌دهند این نکته مهم سال‌ها اشتباه بوده‌است.
” اکنون برای ما آشکار شده است که ۲۰۰ درصد اشتباه کرده ایم. تنها نیمی از مولکول‌های منفرد در انسولین در مقایسه با آنچه ما فکر می‌کردیم وجود دارند. برعکس، خوشه‌های شش ملکول بسیار بیشتری از آنچه ما فرض می‌کنیم وجود دارند. پروفسور نیکوس هاتزاکیس از بخش شیمی، سرپرست این پژوهش می گوید: ” در نهایت، اگر این بینش های تحقیقاتی پایه ای در بدن انسان به کار رود، به این معنی است که وقتی ما باور داریم که دوز مشخصی را تجویز می کنیم، ممکن است تنها نیمی از دوز با اثر سریع در بدن باشد که انتظارش را داشتیم.”
به عبارت دیگر، بیشتر انسولین موجود در بدن افراد دیابتی ممکن است آن طور که انتظار می‌رود جذب نشود. در حالی که محققان تاکید می‌کنند که این امر برای بیماران خطرناک نیست، اما نشان می‌دهد که پتانسیل زیادی برای توسعه داروهای دقیق‌تر وجود دارد.
از یک مدل خام تا یک نمای دقیق
” تهیه انسولین در این سال ها بهتر و بهتر شده است و بسیاری از بیماران دیابتی به خوبی کنترل می شوند. با این حال، توسعه آماده سازی انسولین براساس یک فرض خاص در مورد نحوه مونتاژ مولکول ها بوده است. با مدل استاندارد خام، این فرآیند هرگز در سطح دقیق مورد ارزیابی قرار نگرفت. پروفسور Knud J Jensen از دپارتمان شیمی، نویسنده ارشد دیگر این مطالعه، می‌گوید: «این کاری است که ما می‌توانیم انجام دهیم».
این بدان معنا نیست که داروهای انسولین فعلی بد هستند یا اینکه بیماران به اشتباه درمان شده‌اند. اما در حال حاضر ما درک اساسی از چگونگی رفتار انسولین و اینکه چه مقدار از آن می‌تواند به عنوان داروی سریع عمل کند، داریم. ما اکنون روش درستی برای ارائه ارقام دقیق داریم. نیکوس هاتزاکیس می افزاید: امیدواریم که صنعت از این ابزار یا ابزار مشابه برای بررسی آماده سازی انسولین فعلی و توسعه موارد جدید استفاده کند.
نتایج تحقیق از طریق ترکیبی از شیمی، یادگیری ماشین، شبیه‌سازی و میکروسکوپ پیشرفته به دست آمد. محققان دپارتمان شیمی با مشاهده مستقیم فرآیندی که در آن هر مولکول انسولین با مولکول های دیگر به هم می پیوندد تا در خوشه ها جمع شوند، کار خود را آغاز کردند. این به آنها این امکان را می‌دهد که ببینند هر خوشه چقدر سریع شکل می‌گیرد. پژوهشگران حدود ۵۰ هزار خوشه را بررسی کردند.
دانستن توزیع دقیق خوشه های مختلف در یک مقدار معین انسولین هنگام تولید داروهایی که نیاز به اثرات کوتاه یا طولانی اثر در بدن دارند، اساسی است.
. نویسنده اصلی Freja Bohr، محقق دکترای گروه تحقیقاتی نیکوس هاتزاکیس در گروه شیمی می گوید:” خوشه بندی انسولین برای نحوه آماده سازی بسیار مهم است. زیرا تفاوت بین آماده سازی انسولین سریع و آهسته بستگی به این دارد که مولکول ها با چه سرعتی در خوشه ها جمع می شوند و با چه سرعتی از هم جدا می شوند. دسترسی به تجهیزات بسیار پیشرفته، دستیابی به بینش در مورد غلظت های دقیق را نسبتاً ساده و سریع می کند، دانشی که در عین حال بسیار پیچیده است.”
انسولین بهتر برای میلیون ها نفر سودمند است
علاوه بر توزیع متفاوت خوشه‌های مولکولی، مشاهدات همچنین نشان می‌دهند که تشکیل خوشه یک فرآیند بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است که قبلا تصور می‌شد. خوشه‌ها می‌توانند در فواصل بسیار متفاوتی نسبت به آنچه قبلا تصور می‌شد، رشد کرده و کوچک شوند.
” بدون اینکه بتوان به طور دقیق گفت که چگونه این کار باید امکان گسترش تعداد روش های آماده سازی را فراهم کند. فرجا بور می گوید: این می تواند منجر به انسولینی با مشخصات اثر متفاوت شود که نوسانات قند خون بیماران را کاهش می دهد که همچنان یک چالش بزرگ است.
کنود جی جنسن، که بیش از ۱۵ سال است در مورد انسولین تحقیق می‌کند، معتقد است که دانش جدید قادر خواهد بود تمام انواع انسولین جدید را بهینه کند و تفاوتی را برای بیش از ۴۰ میلیون کودک و بزرگ‌سال که به طور روزانه انسولین مصرف می‌کنند ایجاد کند. زندگی به عنوان یک فرد دیابتی هنوز هم بدون زحمت نیست.
او گفت: “گاهی از والدین سوالاتی دریافت می کنم که می پرسند آیا چیز بهتری برای درمان فرزندان خردسال آنها وجود دارد یا خیر. هنگامی که فردی دیابت نوع ۱ به خوبی تنظیم نشده باشد، می تواند برای مدت طولانی احساس بدی داشته باشد. از جمله، آنها می توانند با کابوس از خواب بیدار شوند، به دلیل غلظت کم یا بالا قند خون احساس ناخوشی کنند، خطر از دست دادن هوشیاری به دلیل قند خون پایین را داشته باشند و در آینده در طول زندگی آسیب های بعدی به چشم ها و پاهای خود وارد کنند. بنابراین، اگر بتوان با ساختن انسولین بهتر زندگی را برای کودکان بهتر کرد، این فوق‌العاده است.”
منبع: medicalxpress
