Novità diabete: l’insulina ingegnerizzata previene i pericolosi cali di zuccheri

L’insulina è un ormone prodotto dal pancreas che aiuta a controllare i livelli di glucosio nel sangue quando il cibo viene mangiato. Il diabete si manifesta quando il pancreas non produce insulina (diabete di tipo 1) o quando il corpo non riesce a utilizzare l’insulina prodotta in modo efficace (diabete di tipo 2). La condizione colpisce più di 400 milioni di individui a livello globale. Entrambe le forme di diabete possono essere gestite attraverso dosi regolari di insulina e le persone che assumono il farmaco generalmente controllano il loro livello di zucchero nel sangue utilizzando un glucometro o un sistema di monitoraggio continuo del glucosio che calcola le dosi di insulina necessarie. Le persone con diabete devono anche assicurarsi di assumere regolarmente carboidrati per mantenere un livello di glucosio nel sangue sano. Sia il monitoraggio del glucosio che l’assunzione di carboidrati sono approcci gestionali soggetti a errori umani, che possono avere effetti potenzialmente pericolosi. La terapia farmacologica è ovviamente un altro perno per gestire la condizione. Oltre ai farmaci di sintesi, anche l’insulina viene impiegata nel tipo 2. Assumere troppa insulina, però, può portare a livelli di zucchero nel sangue pericolosamente bassi (ipoglicemia), che possono causare convulsioni, coma e nei casi più gravi, la morte.

I ricercatori della scuola di ingegneria Samueli dell’UCLA hanno creato un nuovo tipo di insulina che potrebbe prevenire episodi ipoglicemici tra le persone che usano l’ormone per gestire il diabete. Il farmaco viene ora valutato per il suo potenziale utilizzo negli studi clinici e se risulta essere efficace, il trattamento potrebbe cambiare la gestione del diabete. Come riportato negli Atti della National Academy of Sciences, i ricercatori dell’UCLA hanno ora sviluppato una nuova forma di insulina che garantisce che il glucosio nel sangue non scenda troppo. All’interno del corpo, l’insulina aiuta il glucosio ad accedere alle cellule del sangue attaccandosi alla superficie cellulare e attivando una proteina trasportatrice di glucosio all’interno della cellula che si sposta quindi verso la superficie della cellula. Il trasportatore quindi preleva il glucosio nelle vicinanze dal flusso sanguigno nella cellula. Ciò che i ricercatori dell’UCLA hanno ora fatto è aggiungere un inibitore del trasportatore di glucosio all’insulina, che blocca il trasportatore di glucosio una volta raggiunta la superficie cellulare. L’inibitore non blocca completamente il glucosio introdotto nella cellula, né blocca completamente il trasportatore; piuttosto, agisce in modo dinamico, permettendo al glucosio di entrare in funzione del numero di molecole di inibitore e glucosio presenti.

I trasportatori del glucosio sono canali della membrane cellulare deputati a far passare il glucosio dentro le cellule. Ve ne sono quattro tipi (GLUT1-4), espressi in modo differente nei tessuti e diversamente sensibili all’insulina. Quello sensibile alle azioni dell’insulina è tipicamente il GLUT4, mentre gli altri risentono meno. Quando i ricercatori hanno testato l’insulina in un modello di topo, il farmaco ha mantenuto un normale livello di glucosio fino a 10 ore dopo la prima iniezione e per altre tre ore dopo una seconda iniezione. Il caporicerca Dr. Zhen Gu descrive che la nuova insulina funziona come una chiave “intelligente”: “L’insulina fa entrare il glucosio nella cellula, ma la molecola aggiunta di inibitore impedisce di entrare troppo quando lo zucchero nel sangue è normale. Ciò mantiene i livelli di zucchero nel sangue a livelli normali e riduce il rischio di ipoglicemia. La nuova insulina reagisce rapidamente anche alla presenza di troppa glucosio, con il suo livello che aumenta rapidamente nel sangue dopo che una persona mangia per normalizzare il livello di glucosio in aumento. La nuova insulina ha il potenziale per essere ottimizzata per i tempi di risposta e per quanto tempo potrebbe durare nel corpo prima che fosse necessaria un’altra dose. E potrebbe essere consegnato in altri metodi, come una patch cutanea che monitora automaticamente i livelli di zucchero nel sangue o in pillole”.

La visione, se realizzata, sarebbe uno dei progressi più entusiasmanti nella cura del diabete. Successivamente, il team intende valutare la biocompatibilità a lungo termine della nuova insulina in un modello animale, prima di decidere se procedere con gli studi clinici.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

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Zhou M et al. Biochem Biophys Res Comm. 2019; 511(1):154.

Zhang Y, Yu J et al., Gu Z. Adv Drug Deliv Rev. 2018 Dec 8.

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Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 1658 Articoli
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it

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