محققان روش جدیدی را برای تحویل گلوکاگون ابداع کردند

20 ژوئیه 2021- برای کودکان مبتلا به دیابت نوع 1، خطر افت قند خون شایع است و برای والدین، ​​وقوع این اتفاق در نیمه شب بسیار ترسناک است. کاهش ناگهانی و بحرانی قند خون می تواند یک شب هنگام خواب کودک تشخیص داده نشود و منجر به کما و مرگ شود، رویدادی که به "سندرم مرده در بستر[1]" معروف است.

دکتر متیو وبر، استادیار مهندسی شیمی و بیومولکولی در دانشگاه نوتردام، گفت: گاهی اتفاق می افتد که والدین سطح قند خون فرزند خود را درست قبل از خواب بررسی می کنند و همه چیز خوب به نظر می رسد، اما در حدود ساعت 2 بامداد، قند خون کودک به طور خطرناکی نزدیک به سطح کما، افت می کند.

دکتر وبر به صحبت های والدین کودکان دیابتی گوش داده است که از ترس از چنین شرایطی می گویند، این که چندین بار در شب از خواب بیدار می شوند و سطح قند خون کودک را بررسی می کنند و گاهی با وحشت در شرایط اضطراری کودک را در نیمه شب به بیمارستان می برند.

در موقعیت های افت شدید قند خون، تزریق گلوکاگون می تواند سطح قند خون را برای مدت زمان کافی ثابت نگه دارد تا والدین بتوانند برای نجات کودک خود مراقبت های پزشکی لازم را انجام دهند. اما در یک مطالعه جدید، منتشر شده در مجله انجمن شیمی آمریکا، دکتر وبر از استفاده ی سنتی از گلوکاگون به عنوان یک واکنش اضطراری و یک اقدام پیشگیرانه، تجدید نظر کرد.

در این تحقیق، دکتر وبر و تیم وی نشان دادند كه چگونه آنها با موفقیت هیدروژل هایی را تولید کرده اند كه در حضور مقدار کافی قند در خون، دست نخورده باقی می مانند اما با كاهش سطح گلوکز، به آهستگی بی ثبات شده و گلوكاگون را در خون آزاد می كنند و سطح قند را در خون افزایش می دهند.

دکتر وبر گفت: در زمینه ی مواد واکنش دهنده به گلوکز، به طور معمول تمرکز بر مدیریت انسولین برای کنترل افزایش قند خون است، اما دو عنصر برای کنترل قند خون وجود دارد. شما نمی خواهید قند خون شما خیلی زیاد باشد و نمی خواهید خیلی افت کند. ما اساساً یک چرخه ی کنترل را با استفاده از این هیدروژل طراحی کرده ایم که با پایین آمدن سطح گلوکز خون تجزیه می شود تا در صورت لزوم گلوکاگون را آزاد کند.

این ژل ها بر پایه ی آبی ساخته شده و دارای ساختاری سه بعدی هستند. دکتر وبر توضیح داد که آنها دارای معماری مش مانندی شبیه به توده ای از رشته های ماکارونی هستند که گلوکاگون در بین آنها پاشیده شده است. طبق این مطالعه، در مدل های حیوانی با کاهش سطح گلوکز، ژل ها حل می شوند و در نهایت تجزیه می گردند تا محتوای گلوکاگون آنها آزاد شود.

دکتر وبر توضیح داد: در حالت ایده آل، ژل ها باید هر شب قبل از خواب استفاده شوند تا چنانچه، سه یا پنج ساعت بعد وقتی کودک خواب است، یک دوره افت قند خون رخ دهد، هیدروژل ها حل شده و با آزاد شدن گلوکاگون سطح قند خون را بالا ببرند. در حقیقت این فناوری برای درمان، اصلاح عدم تعادل گلوکز و جلوگیری از یک اپیزود شدید افت قند، در خون آماده به خدمت است.

دکتر وبر تأکید کرد که این تحقیق در مراحل بسیار اولیه است و والدین و افرادی که مبتلا به دیابت نوع 1 هستند، نباید انتظار داشته باشند که چنین درمانی در کوتاه مدت در دسترس قرار گیرد.

وی گفت: یكی از چالش های بزرگ مهندسی این نوع هیدروژل این بود که در حضور مقدار کافی از گلوكز به اندازه كافی پایدار باشد و در صورت نبودن آن به اندازه كافی پاسخگو باشد. چالش دیگر جلوگیری از نشت گلوکاگون از ساختار مش مانند هیدروژل ها بود. در حالی که تیم در نهایت موفق به تولید این نوع هیدروژل شده است، دکتر وبر امیدوار است که با مطالعه بیشتر ثبات و پاسخگویی هیدروژلهای مذکور را بهبود بخشد.

منبع:

https://www.newswise.com/articles/researchers-develop-novel-method-for-glucagon-delivery