ما چندین دهه است که اشتباه محاسبه کرده ایم. ممکن است نیمی از دوز انسولین آنطور که انتظار می رود عمل نکند.

تحقیقات جدید نشان می دهد که بخش بزرگی از دوز انسولین بیماران دیابتی بعید است که آنطور که انتظار می رود عمل کند. محققان دانشگاه کپنهاگ دریافته‌اند که ما رفتار انسولین را برای سال‌ها اشتباه محاسبه کرده‌ایم. این کشف ابزاری برای توسعه آماده سازی انسولین بهتری فراهم می کند که میلیون ها نفر در سراسر جهان به آن وابسته هستند.

اگر شما یکی از میلیون‌ها دیابتی نوع 1 در سراسر جهان هستید، می‌دانید که در سرعت و مدت زمان عملکرد آماده‌سازی انسولین در بدن تفاوت وجود دارد. برای بیماران دیابتی، این تفاوت ها برای درمان موثر بسیار مهم است. دریافت انسولین خیلی کم یا زیاد می تواند منجر به قند خون بسیار پایین یا بالا شود. هر دو شرایط می توانند خطرناک باشند.

جذب انسولین در بدن با نحوه جمع آوری مولکول های انسولین به صورت خوشه ای کنترل می شود. در حالی که یک مولکول منفرد عمل سریع را در بدن انجام می دهد، خوشه های شش مولکول – معروف به هگزامر – طولانی اثر هستند. برای دهه‌ها فرض بر این بود که انسولین با توزیع مشخصی از خوشه‌های مولکولی از یک، دو یا شش مولکول تشکیل می‌شود. داروها بر اساس این فرض طراحی شده اند.

اما با کمک میکروسکوپ تک مولکولی بسیار پیشرفته، محققان دانشگاه کپنهاگ با همکاری دانشگاه آرهوس اولین کسانی بودند که نشان دادند این نکته مهم برای سال‌ها اشتباه بوده است.

اکنون برای ما آشکار است که تا 200 درصد اشتباه کرده‌ایم. در مقایسه با آنچه ما فکر می‌کردیم، تنها نصف تعداد مولکول‌های منفرد در انسولین وجود دارد. پروفسور نیکوس هاتزاکیس می‌گوید: اگر این بینش‌های تحقیقاتی اولیه در بدن انسان اعمال می‌شود، به این معنی است که وقتی معتقدیم دوز خاصی را تجویز می‌کنیم، ممکن است فقط نصف دوز با اثر سریع در بدن باشد که انتظارش را داشتیم. از گروه شیمی، نویسنده اصلی این مطالعه.

به عبارت دیگر، بسیاری از انسولینی که بیماران دیابتی در حال حاضر وارد بدن خود می‌کنند ممکن است در واقع آنطور که انتظار می‌رود جذب نشود. در حالی که محققان تاکید می کنند که این برای بیماران کاملا خطرناک نیست، اما نشان می دهد که پتانسیل زیادی برای توسعه داروهای دقیق تر وجود دارد.

این مطالعه، هگزامریزاسیون پیشرفته انسولین از طریق مسیریابی مجدد مسیر مونتاژ که توسط مطالعات تک ذره آشکار شد، به تازگی در منتشر شده است. زیست شناسی ارتباطات.

از یک مدل خام تا نمای دقیق

“فرآورده های انسولین در طول سال ها فقط بهتر و بهتر شده اند و بسیاری از بیماران دیابتی به خوبی تنظیم می شوند. با این حال، توسعه آماده سازی انسولین بر اساس یک فرض خاص در مورد نحوه جمع آوری مولکول ها بوده است. با مدل استاندارد خام، این فرآیند انجام می شود. نویسنده اصلی دیگر این مطالعه، پروفسور Knud J. Jensen، از دپارتمان شیمی، می‌گوید: «این چیزی است که ما می‌توانیم انجام دهیم.

“این بدان معنا نیست که داروهای فعلی انسولین بد هستند یا اینکه بیماران به اشتباه دارو دریافت کرده اند. اما ما اکنون درک اولیه ای از نحوه رفتار انسولین و مقدار آن به عنوان داروی سریع الاثر در دسترس بدن داریم. ما اکنون این دارو را داریم. روش درست برای ارائه ارقام دقیق به ما. ما امیدواریم که صنعت از این یا ابزار مشابه استفاده کند – هم برای بررسی آماده‌سازی‌های فعلی انسولین و هم برای توسعه موارد جدید.»

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 نیروها را با مولکول‌های دیگر می‌پیوندد و در خوشه‌ها جمع می‌شود، شروع کردند. این به آنها اجازه داد تا ببینند هر خوشه با چه سرعتی تشکیل می شود. محققان حدود 50000 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:

“خوشه‌بندی انسولین برای نحوه عملکرد آماده‌سازی بسیار مهم است. زیرا تفاوت بین آماده‌سازی انسولین سریع و آهسته بستگی به این دارد که مولکول‌ها با چه سرعتی در خوشه‌ها جمع می‌شوند و با چه سرعتی از هم جدا می‌شوند. دسترسی به تجهیزات بسیار پیشرفته آن را نسبتاً می‌سازد. ساده و سریع برای به دست آوردن بینش در مورد غلظت های دقیق، دانشی که در عین حال بسیار پیچیده است.” عضو گروه تحقیقاتی نیکوس هاتزاکیس در گروه شیمی.

انسولین بهتر برای میلیون ها نفر سودمند است

علاوه بر توزیع متفاوت خوشه های مولکولی، مشاهدات همچنین نشان می دهد که تشکیل خوشه فرآیندی بسیار پیچیده تر از آن چیزی است که قبلاً تصور می شد. خوشه ها می توانند در فواصل بسیار متفاوت تر از آنچه قبلاً تصور می شد رشد کنند و کوچک شوند.

بدون اینکه بتوانیم دقیقاً بگوییم تا چه حد، این باید امکان گسترش تعداد روش‌های طراحی آماده‌سازی را فراهم کند. این می‌تواند منجر به تولید انسولین با مشخصات اثر متفاوتی شود که نوسانات قند خون بیماران را کاهش می‌دهد. فریجا بور می‌گوید که همچنان یک چالش بزرگ است.

Knud J. Jensen که بیش از 15 سال است در مورد انسولین تحقیق کرده است، معتقد است که دانش جدید می تواند انواع انسولین های جدید را بهینه کند و برای بیش از 40 میلیون کودک و بزرگسالی که روزانه انسولین مصرف می کنند تفاوت ایجاد کند. اساس زندگی به عنوان یک دیابتی هنوز بدون دردسر نیست:

“گاهی اوقات از والدین سوالاتی دریافت می کنم که می پرسند آیا چیز بهتری برای درمان کودکان خردسال آنها وجود دارد یا خیر. وقتی فردی دیابت نوع 1 را به درستی تنظیم نمی کند، ممکن است برای مدت طولانی احساس وحشتناکی داشته باشد. از جمله، آنها می توانند با کابوس های شبانه از خواب بیدار شوند. ، به دلیل غلظت پایین یا بالا قند خون احساس ناخوشی می کنند، خطر از دست دادن هوشیاری به دلیل قند خون پایین و آسیب متعاقب آن به چشم ها و پاهای آنها در آینده در زندگی است. بنابراین، اگر بتوان با تولید انسولین بهتر زندگی را برای کودکان بهتر کرد، این جنسن می گوید فوق العاده است.