کشف سوئیچ انسولین در پانکراس و امید به ساخت داروهای جدید برای دیابت

محققین انستیتو Salk سوئیچ های مولکولی داخل پانکراس را که توسط هورمونها  فعال شده و سبب افزایش تولید انسولین می شوند را شناسایی کردند.

یافته های این تحقیق در مجلۀ the proceedings of the National Academy of sciences)) به چاپ رسید. این یافته ها به طراحان دارو این امکان را می دهد تا داروی جدیدی را برای بکار انداختن مولکولهای کلیدی در مسیرهای مولکولی مربوط به تولید انسولین طراحی کنند تا برای هشتاد میلیون نفر آمریکایی مبتلا به دیابت نوع 2 و پیش دیابت(مقاوم به انسولین) راه درمان جدیدی ابداع شود.

این سوئیچ های مولکولی به سلولهای بتای جزایر لانگرهانس که تولید کننده ی انسولین هستند، فرمان رشد و تکثیر می دهند. به گفته ی نویسنده ی مقاله پرفسور Montminy : ما  می توانیم با دستکاری این سلولها دیابت را درمان یا از ابتلا به آن پیشگیری کنیم. او می افزاید: با چینن عواملی می توانیم عملکرد سلولهای بتا را حتی در افراد غیر دیابتی افزایش دهیم. واقعیت این است که هر چه بزرگتر می شویم، این سلولها خسته تر و فرسوده تر می شوند این سوئیچ های ژنتیکی زمانیکه بازده ی سلولهای بتا در تولید انسولین مناسب است یعنی زمانیکه ما جوان هستیم روشن نمی شوند، حتی اگر به دیابت مبتلا نباشیم. این موضوع دقیقاً مثل یک در بازکن الکتریکی درب گاراژ است که به علت استفاده ی زیاد باتری خالی کرده باشد بنابراین ما احتیاج داریم راهی برای شارژ کردن دائمی این باتری بیابیم.

عدم توانایی انسولین در تحریک سلولهای ماهیچه ای برای جذب گلوکز (یک نوع قند) از جریان خون بعد از غذا سبب ایجاد دیابت نوع 2 می شود.سن یکی از فاکتورهای خطر ابتلا به دیابت نوع 2 می باشد، همینطورچاقی و استعداد ژنتیکی و فقدان تحرک فیزیکی کافی از عوامل خطر ابتلا به دیابت نوع 2 محسوب می شوند.

پرفسور Montminy و همکارانش به بررسی چگونگی عملکرد هورمون GLP-1 (پپتید شبه گلوکاگون1) که توسط سلولهای دستگاه گوارش ترشح می شود در تحریک سلولهای جزایر لانگرهانس به بقا و رشد پرداختند. این تحقیق نه تنها به درک عملکرد بیولوژیکی انسولین پایه کمک می کرد بلکه همچنین به درک چگونگی عملکرد داروی ضد دیابتی Byetta را که در سال 2005 تایید شده بود، کمک می نماید.

این دارو نوع سینتتیک  ماده ی extendin-4 است. اگزتندین-4 هورمونی است که در بزاق مارمولک  Gila monster یافت می شود. اگزتندین-4 بسیار به GLP-1 انسانی شباهت دارد اما مدت زمان عملکرد آن بسیار طولانی تر است. Gila monster اکثر مدت زندگی خود را در خواب بسر می برد  و تنها دوبار در سال  تغذیه می کند ، بنابراین نیاز به ذخیره ی مواد غذایی دارد که این بدان معنی است که انسولین این حیوان باید به اندازه ی کافی کارآمد باشد.

مدت زمان عملکرد GLP-1 بسیار کوتاه است زیرا آنزیم های موجود در جریان خون سریعاً بعد از این که این هورمون تولید انسولین را فعال کرد، آنرا تجزیه می کنند. بیمارانی که از داروی Byetta  استفاده می کنند تنها نیاز به دوبار تزریق روزانه ی این دارو دارند.

پرفسور Motminy معتقد است، چنانچه بتواند سوئیچ های مختلفی که با اتصال GLP-1 به رسپتورهایش بروی سطح سلولهای جزایر لانگرهانس فعال می شوند را شناسایی کند ، احتمالاً می تواند اهداف دارویی جدیدی را شناسایی کند که حتی بیش از extendin-4  برای انسان موثر باشند.

محققین به شناسایی عوامل مختلف در مسیر مولکولی که توسط اتصال GLP-1 به رسپتورهایش بروی سطح سلولهای جزایر فعال می شدند، پرداختند.

پرفسور Montminy در کارهای قبلی خود یکی از اولین سوئیچ های فعال شده را که CREB بود و سایر ژنها را روشن می نمود، شناسایی کرد.

در تحقیق اخیر آنها به شناسایی سایر عواملی که بعد از فعال شدن CREB فعال می شوند، پرداختند. کشف این عوامل موجب تعجب بسیار زیادی شد زیرا دو مولکول از این عوامل بنام های mTOR و  HIF شدیداً در ایجاد سرطان نقش داشتند.

پرفسور Montminy می گوید: مولکول mTOR یک سنسور ضروری انرژی در سلول است و HIF در داخل سلول مسئول برنامه ریزی مجدد ژنهایی است که به رشد و تقسیم سلولها کمک می کند.

این یافته ها نشان می دهد که شاید با فعال سازی سایر مولکولها در این مسیربه طور مستقل، بتوانیم سنتز انسولین را مجدداً فعال کنیم.

پرفسور Montminy می گوید: دارویی که می تواند مستقیماً سبب فعال شدن سوئیچ HIF شود از مسیرهای قبلی مولکولی مربوطه عبور نمی کند یعنی میانبر زده و راه را کوتاه می کند. یعنی GLP-1 سبب فعال شدن CREB و CREB سبب فعال شدنmTOR می گردد. این فعال سازی نه تنها سبب افزایش تولید انسولین از سلولهای موجود در جزایر لانگرهانس می شود بلکه سبب تحریک رشد سلولهای جدید در جزایر لانگرهانس نیز می گردد.

این یافته ها تاییدات کلینیکی دیگری را نیز به همراه داشت . درک چگونگی عملکرد mTOR در ترشح انسولین می تواند توضیح دهد که چرا برخی از بیماران پیوندی به دیابت مبتلا می شوند. Rapamycin دارویی که معمولاً برای رد پیوند تزریق می شود با خاموش کردن فعالیت mTOR سبب کاهش ترشح انسولین می گردد.

 درک چگونگی فعالسازی HIF می تواند در بیماران مبتلا به دیابت نوع یک که پیوند سلولهای جزایز لانگرهانس را دریافت می کنند برای کمک به رشد سلولهای پیوندی بسیار مهم باشد.

منبع :www.medilexicon.com