21 ژوئن 2022- تحقیقات محققان دانشگاه ایالتی اورگان توضیح می دهد که چگونه یک داروی مهم دیابت نوع 2 در طبیعت ساخته می شود، این تحقیق دری را برای پیشرفتهایی در تولید آن از طریق بیوتکنولوژی باز کرد.

این یافته ها به ویژه مهم هستند زیرا تقاضای جهانی برای این دارو یعنی آکاربوز، همراه با افزایش بروز دیابت نوع 2 در حال افزایش است. به گزارش فدراسیون بین المللی دیابت، این بیماری نزدیک به 500 میلیون بزرگسال را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار داده است.

این دارو که توسط شرکت بایر ساخته شده است، از سال 1996 با نام تجاری Precose در بازار عرضه شده است. آکاربوز توسط باکتری های خاک ساخته می شود، اما تاکنون مسیر بیوسنتزی زیربنای تولید آن - مجموعه ای از مراحل انجام شده توسط آنزیم ها برای کاتالیز واکنش های شیمیایی برای تولید آکاربوز بطور طبیعی-، مشخص نشده بود.

یافته های این مطالعه به رهبری دکتر Taifo Mahmud، از کالج داروسازی  OSU، درNature Communications  منتشر شد.

دیابت نوع 2 که اغلب با چاقی و فعالیت بدنی کم همراه است، یک بیماری متابولیکی جدی است که تقریباً از هر 10 آمریکایی یک نفر را مبتلا می­کند. این بیماری که قبلاً به عنوان دیابت بزرگسالان شناخته می شد، یک بیماری مزمن است که بر نحوه متابولیسم گلوکز در بدن تأثیر می گذارد، قندی که منبع کلیدی انرژی است.

برای برخی از بیماران، این بدان معناست که بدن آنها به درستی به انسولین پاسخ نمی‌دهد، به عبارت دیگر در مقابل اثرات انسولین، هورمون تولید شده توسط پانکراس که در را برای ورود قند به سلول‌ها باز می‌کند، مقاومت می‌کند. در مراحل بعدی بیماری، زمانی که پانکراس خسته می شود، بیماران انسولین کافی برای حفظ سطح طبیعی قند خون تولید نمی کنند.در هر صورت، قند در جریان خون تجمع می‌یابد و اگر درمان نشود، بسیاری از اندام‌های اصلی را دچار اختلال می‌کند، و گاهی اوقات تا حد ناتوان کننده یا تهدیدکننده ی زندگی پیش می رود.

آکاربوز با مهار آنزیم های آلفا گلوکوزیداز، سطح قندخون را عادی می کند، این ماده با جلوگیری از تجزیه ی غذاهای نشاسته ای مانند نان، سیب زمینی و ماکارونی و کاهش سرعت جذب روده ای برخی قندها، به جلوگیری از افزایش سریع قند خون پس از خوردن غذا کمک می کند.

آکاربوز از باکتری Actinoplanes و چندین گونه ی دیگر از باکتری های خاک مشتق می شود. آکاربوز، اولین مهارکننده ی آلفا گلوکوزیداز بود که برای استفاده در ایالات متحده و اروپا تأیید شد.

دکتر محمود گفت: علیرغم اهمیت درمانی قابل توجه آن، چگونگی ساخت آکاربوز در طبیعت به طور کامل شناخته نشده بود. تحقیق ما نه تنها چگونگی ساخت این ماده ی دارویی با ارزش را در طبیعت روشن کرد، بلکه بستری را برای بهبود بیشتر روش صنعتی تولید آکاربوز، به عنوان مثال با اصلاحDNA  باکتری های تولید کننده یا از طریق سایر روش های بیوتکنولوژیکی، فراهم نمود. دانستن مسیر بیوسنتزی کامل آن از نظر علمی و صنعتی مهم است.

دکتر محمود افزود: آنچه هنوز ناشناخته باقی مانده است، این است که چرا باکتری های خاک آکاربوز تولید می کنند، تولید این ماده چه سودی برای آنها دارد و با چه هدفی تولید می شود؟ برخی از محققان این فرضیه را مطرح کرده اند که آکاربوز نقشی در جابجایی قندها بین فضاهای داخل و خارج سلولی باکتری ها ایفا می کند یا در برابر آنزیم های تجزیه کننده ی کربوهیدرات موجودات دیگر از این باکتریها محافظت می کند.

دکتر محمود، گفت: اینکه آکاربوز دقیقاً چه عملکردی برای ارگانیسم‌های تولیدکننده­ی آن در محیط طبیعی دارد، موضوعی هیجان‌انگیز برای مطالعات آینده است.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2022-06-reveals-key-diabetes-drug-nature.html