Совместили несовместимое
Исследовательская группа из Стэнфордского университета нашла способ повысить эффективность инъекций инсулина, который люди, страдающие сахарным диабетом, вынуждены регулярно получать для регуляции уровня глюкозы в крови. Это открытие позволит пациентам сделать укол, содержащий гормоны инсулин и амилин.
Амилин вырабатывается вместе с инсулином бета-клетками поджелудочной железы в соотношении 1:100, вместе они регулируют уровень глюкозы в крови после еды. Совместное действие этих белков более естественно и эффективно, чем одного инсулина.
Синтетический аналог амилина – прамлинтид – уже имеется в продаже, однако, по оценкам, менее одного процента пациентов с инсулин-зависимым диабетом получает это дополнительное лечение. Дело в том, что два гормона, которые работают вместе в организме, слишком нестабильны in vitro, чтобы сосуществовать в одном флаконе. А каждый раз после инъекции инсулина делать еще один укол пациенты часто не хотят.
Новая форма с двумя гормонами в одном шприце или в инсулиновой помпе позволила бы вводить их в организм одновременно.
Защитное покрытие
Новая техника включает защитную оболочку, которая покрывает молекулы инсулина и прамлинтида, позволяя им сосуществовать в одном флаконе.
Эта оболочка разрушается в крови, и два гормона работают сообща, имитируя функционирование в организме здоровых людей.
Чтобы сделать возможным объединение инсулина и прамлинтида в одном шприце, исследователи разработали молекулярную оболочку из полиэтиленгликоля (ПЭГ) – нетоксичного химического вещества, широко применяемого в производстве лекарств и косметики. Группа исследователей использовала новый тип ПЭГ с молекулярной «липучкой» на конце, называемый кукурбитурил-ПЭГ. Способность прилипать позволяет ПЭГ обратимо связываться как с инсулином, так и с прамлинтидом по отдельности, защищая нестабильные части каждой молекулы от разрушения. Однако, будучи введенными в организм, лекарственные средства отсоединяются от ПЭГ и могут беспрепятственно действовать.
В лабораторных тестах исследователи нагревали упакованный и незащищенный инсулин до нормальной температуры тела и встряхивали его – процесс известен как стрессовое старение. Это делалось для оценки стабильности препарата. Они обнаружили, что незащищенный инсулин в пробирке был стабильным в течение всего 10 часов, в то время как ПЭГ-инсулин оставался полностью активным через 100 часов. Без покрытия два лекарства в одном флаконе разрушались всего через 3 часа. Комбинация ПЭГ-инсулина и ПЭГ-прамлинтида оставалась стабильной в течение по меньшей мере 100 часов, это достаточно продолжительный срок годности для введения с помощью инсулиновой помпы.
В испытаниях на свиньях исследователи наблюдали высокую активность препарата с двумя лекарственными средствами, который запускал процессы, происходящие в здоровом организме, включая почти полное подавление действия глюкагона.
Подражая телу
Покрытие молекул инсулина и прамлинтида защитной оболочкой позволит пациентам с диабетом удобный способ имитировать их естественную секрецию в организме человека. Инсулин улучшает усвоение сахара клетками, выводя его из кровотока. Прамлинтид, во-первых, не дает гормону глюкагону сигнализировать о высвобождении дополнительных углеводов, которые хранятся в печени. Во-вторых, во время еды он вызывает ощущение сытости, снижая потребление пищи. В-третьих, он замедляет усвоение пищи организмом, уменьшая характерный всплеск глюкозы в крови после еды.
Авторы пишут, что те немногие пациенты, которые в настоящее время получают прамлинтид после каждой инъекции инсулина, ощущают преимущества такой схемы терапии. Имеющиеся клинические данные показывают, что комбинация препаратов помогает им нормализовать избыточный вес и лучше контролировать уровень глюкозы в крови.
Усовершенствованное лечение диабета поможет снизить риск серьезных осложнений, таких как почечная недостаточность, слепота, сердечно-сосудистые заболевания и ампутация, которые угрожают любому человеку с сахарным диабетом.
Дальнейшие шаги
Поскольку оба препарата уже допущены к продаже, а состав двойного лекарственного средства был испытан на лучшей доклинической модели, группа должна теперь продемонстрировать, что их методика нетоксична для людей, а затем начать клинические исследования.
Авторы подали заявку на патент на технологию.
Статья C.L.Maikawa et al. A co-formulation of supramolecularly stabilized insulin and pramlintide enhances mealtime glucagon suppression in diabetic pigs опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Stanford University: An experimental new injection might help diabetics.