11 دسامبر 2022- محققان انستیتوی WEHI، به یک سوال 100 ساله در تحقیقات دیابت پاسخ دادند: آیا مولکولی متفاوت با انسولین می تواند تأثیر یکسانی داشته باشد؟ تیم تحقیقاتی تجسم کرده اند که چگونه یک مولکول متفاوت با انسولین می تواند نقش انسولین را تقلید کند. این مطالعه راه های جدیدی را برای توسعه داروهایی باز نموده است که می توانند جایگزین تزریق روزانه انسولین برای افراد مبتلا به دیابت نوع 1 شوند.
این تحقیق جدید تأیید کرد که می توان از مولکول های جایگزین برای فعال نمودن گیرنده های انسولین در سطح سلولها برای جذب گلوکز از خون استفاده کرد و نیاز به انسولین را به کلی دور زد.
این مطالعه توسط دکتر نیکلاس کرک ازWEHI[1] و پروفسور مایک لارنس و با همکاری محققانی از شرکت داروسازی لیلی، رهبری شد.
چرا قرص انسولین وجود ندارد؟
دکتر کرک گفت:دانشمندان برای ساختن انسولین به عنوان یک قرص تلاشهای زیادی کرده‌اند، زیرا انسولین ناپایدار است و به راحتی توسط بدن در طی هضم تجزیه می‌شود.
وی افزود: از زمان کشف انسولین در 100 سال پیش، ساخت قرص انسولین رویایی برای محققان دیابت بوده است، اما پس از دهه‌ها تلاش، موفقیت چندانی حاصل نشده است.
این تحقیقات اکنون با توسعه میکروسکوپ الکترونی کرایو، فناوری جدیدی که می‌تواند تصاویری از مولکول‌های پیچیده با جزئیات اتمی ارائه دهد، شتاب چشمگیری یافته است و به محققان اجازه می‌دهد که به سرعت تصاویری سه بعدی ("blueprints") از گیرنده ی انسولین دریافت کنند.
دکتر کرک گفت: با کریوEM -، اکنون می‌توانیم مستقیماً مقایسه کنیم که چگونه مولکول‌های مختلف، از جمله انسولین، شکل گیرنده انسولین را تغییر می دهند .به نظر می‌رسد که تعامل انسولین بسیار پیچیده تر از آن چیزی است که هر کسی پیش بینی می کرد، به طوری که هم انسولین و هم گیرنده‌های آن به طور چشمگیری تغییر شکل می دهند.
تقلید انسولین با مولکول های ساده
تحقیقات جدید نشان می‌دهد که چگونه یک مولکول تقلید کننده ی انسولین بر روی گیرنده انسولین اثر می‌کند و آن را روشن می کند، این اولین گام در مسیری است که سلول ها را به جذب گلوکز در زمانی که سطح قند خون بیش از حد بالا است، هدایت می کند.
این تیم، بازسازی‌های پیچیده ای را بر اساس تصاویرمیکروسکوپ الکترونی کریو برای به دست آوردن نقشه ای از چندین مولکول «پپتیدی» انجام دادند که با گیرنده ی انسولین تعامل دارند و آن را در موقعیت «فعال» نگه می دارند.
در طی آزمایشات با کمکcryo-EM ، محققان پپتیدی را شناسایی کردند که می‌تواند به روشی شبیه به انسولین به گیرنده ی انسولین 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 برای فعال کردن گیرنده ی انسولین کار می کنند، مانند دو دستی که انبر را از بیرون می گیرند.
در حالی که برای بررسی نتایج درمانی راهی طولانی پیش روی محققان است، کشف این تیم می تواند منجر به تولید دارویی برای جایگزینی انسولین شود و نیاز بیماران دیابتی را به تزریق انسولین کاهش دهد.
دکتر کرک گفت: دانشمندان در جایگزینی این نوع از مولکول های تقلیدی با داروهایی که می توانند به عنوان قرص مصرف شوند، موفق بوده اند.اما هنوز راهی طولانی باید طی شود که به تحقیقات بیشتری نیاز دارد، اما جالب است بدانید که کشف ما راه را برای درمان های خوراکی دیابت نوع 1 باز می کند.
این مطالعه با عنوان "فعال شدن گیرنده انسولین انسانی توسط پپتیدهای غیر مرتبط با انسولین" درNature Communications منتشر شده است. این تحقیق توسط شرکت لیلی حمایت مالی شد.
منبع:
https://www.sciencedaily.com/releases/2022/12/221211204258.htm