14 ژوئن 2023 - تولید انسولین در حدود 50 سال گذشته با خطراتی برای بیماران همراه بوده است. با این حال، این دارو برای 537 میلیون بزرگسال مبتلا به دیابت در سراسر جهان نجات بخش است و انتظار می رود این تعداد افزایش یابد.

مطالعات بالینی اخیر نشان می ‌دهد که تزریق از طریق قلم‌های انسولین می ‌تواند باعث شود انسولین به سرعت به جریان خون وارد شود که ممکن است به هیپوگلایسمی یا سطوح قند خون پایین‌تر از محدوده سالم منجر گردد. پمپ های انسولین خودکار می توانند دوز مورد نیاز انسولین را بطور دقیقی ارائه دهند و این خطر را به حداقل برسانند، اما گران هستند و فقط برای بخش کوچکی از بیماران دیابتی در سراسر جهان قابل دسترس می باشند.

بر اساس مطالعه جدیدی که در مجله Biomaterials به رهبری دکتر هنری دانیل از دانشکده پزشکی پنسیلوانیا منتشر شد، اکنون تحویل خوراکی پروانسولین گیاهی می تواند این اشکالات را برطرف کند.

اگرچه انسولین تولید شده در صنایع داروسازی، بطور بالینی برای چندین دهه مورد استفاده قرار گرفته است، اما یکی از سه پپتید موجود در انسولین طبیعی را ندارد. آزمایشگاه دکتر دانیل یک انسولین گیاهی تولید کرده است که حاوی هر سه پپتید انسولین طبیعی است و می توان آن را به صورت خوراکی مصرف کرد. استحکام دیواره های سلولی گیاه از انسولین در برابر اسیدها و آنزیم های موجود در معده بیمار قبل از تجزیه شدن مواد توسط میکروب های روده، محافظت می کند. سپس انسولین آزاد شده از طریق محور روده-کبد، به کبد می رسد.

با استفاده از موش های دیابتی، دکتر دانیل و تیمش دریافتند که انسولین گیاهی آنها قند خون را در عرض 15 دقیقه پس از مصرف، بسیار شبیه به انسولین ترشح شده ی طبیعی تنظیم می کند. در مقایسه، سطح قند خون موش‌هایی که با تزریق‌های سنتی انسولین درمان شدند، به سرعت کاهش یافت که منجر به هیپوگلیسمی گذرا در این حیوانات شد.

دکتر دانیل می گوید: خطر افت قند خون یکی از بزرگترین معایب سیستم تحویل فعلی انسولین است و حتی می تواند منجر به کما شود. انسولین ما که به صورت خوراکی داده می شود، هر سه پروتئین انسولین طبیعی را دارد و مستقیماً به کبد می رود. این انسولین درست مانند انسولین طبیعی عمل می کند و خطر هیپوگلایسمی را به حداقل می رساند.

دکتر دانیل مدتهاست در مورد استفاده از پروتئین های گیاهی تحقیق کرده است. در مطالعه‌ ای که در سال 2015 منتشر شد، او تیمی از محققان را رهبری کرد که برای اولین بار قابلیت تجاری سازی تولید داروی ارزان ‌قیمت ساخته شده از گیاه کاهو را نشان دادند. در آن مقاله، محققان از برگ‌های کاهوی خشک شده با سرما(freeze-dried) برای تولید داروی مؤثری برای بیماران هموفیلی استفاده کردند. او همچنین روی داروهای گیاهی برای درمان فشار خون شریانی ریوی، بیماری آلزایمر، فلج اطفال و پلاک دندان کار کرده است و یک آدامس گیاهی تولید کرده است که بار ویروسیCOVID-19 را در بزاق کاهش می دهد.

برای تولید انسولین گیاهی، دانشمندان ژن‌های انسولین انسانی را شناسایی کردند و سپس از چیزی که دکتر دانیل آن را «تفنگ ژن» می‌نامد، استفاده کردند تا ژن‌ها را از طریق انفجار دیواره‌های سلولی سخت گیاه به سلول گیاهی وارد کنند. سپس ژن های انسولین در ژنوم گیاه، در این مورد ژنوم کاهو، ادغام می شوند. دانه‌های به‌دست‌آمده از این گیاهان، ژن‌های انسولین را به‌طور دائم حفظ کردند، و متعاقباً کاهوی رشد یافته در سرما خشک شد، آسیاب شد و طبق دستورالعمل‌های نظارتی FDA برای تحویل خوراکی دارو آماده شد.

این فرآیند بسیار متفاوت از فرآیند گران قیمت تولید انسولین به روش سنتی است که شامل رشد این هورمون در باکتری ها یا سلول های مخمر است، که نیاز به تصفیه و دمای پایین برای حمل و نقل و ذخیره سازی دارد. روش تولید انسولین گیاهی گروه دکتر دانیل، به تجهیزات آزمایشگاهی گران قیمت و پیچیده نیاز ندارد و منجر به تولید محصولی می شود که در دمای اتاق پایدار است.

دکتر دانیل اظهار داشت: ما شاهد اخباری از فاسد شدن دوزهای واکسن ها بوده ایم زیرا برخی کشورها منابع ذخیره سازی در سردخانه را ندارند که هزینه هنگفتی را سبب می شود. این نوع هزینه پس از تولید با استفاده از روش های ما حذف می شود زیرا ما بارها نشان داده ایم که محصولات ما در قفسه در دمای محیط ماندگار هستند.

در ادامه، دانیل قصد دارد انسولین گیاهی را بر روی سگ ها و انسان ها آزمایش کند.

او می‌گوید: بسیاری از سگ‌ها دیابت دارند و صاحبانشان باید در خانه باشند تا سه بار در روز به آنها انسولین بدهند. ما در گذشته مطالعات سگ‌ها را روی سگ‌های مبتلا به هموفیلی یا بیماری قلبی انجام داده‌ایم و می‌دانیم که چگونه پودر گیاه را در غذای آن‌ها مخلوط کرده و مقداری طعم بیکن به آنها اضافه کنیم که آنها آن را دوست دارند.

برای مردم، دریافت داروهای گیاهی می تواند به طور چشمگیری درمان دیابت و سایر بیماری ها را تغییر دهد.

دکتر دانیل گفت: با این سیستم دریافت خوراکی انسولین، نه تنها پارادایم را برای انسولین بلکه برای بسیاری از داروها تغییر می‌دهیم. من در یک کشور در حال توسعه بزرگ شدم و دیدم که مردم به دلیل عدم توانایی مالی برای خرید دارو یا واکسن جان خود را از دست می دهند. مقرون به صرفه بودن و دسترسی جهانی به مراقبت های بهداشتی اساس کار من است و در این مورد ما انسولین را مقرون به صرفه تر می کنیم تا بیماران بتوانند داروی برتر را با هزینه کمتر دریافت کنند.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2023-06-plant-based-oral-delivery-insulin-blood.html