Cientistas desenvolveram uma insulina "inteligente" que ajusta sua atividade em resposta a níveis baixos de glicose no sangue

O diabetes mellitus¹ aflige mais de meio bilhão de pessoas em todo o mundo e causa quase sete milhões de mortes por ano. A doença é caracterizada por uma alta concentração de glicose² no sangue³, devido à produção insuficiente ou respostas prejudicadas ao hormônio⁴ insulina⁵.

A injeção⁶ de insulina⁵ sintética reduz a glicose² no sangue³, mas exercícios ou pular refeições podem levar à hipoglicemia⁷ (baixa glicose² no sangue³), que é uma complicação muito temida por pessoas com diabetes⁸, porque pode levar à perda de consciência, coma⁹ ou morte.

Para evitar essa situação, tentativas de produzir uma insulina⁵ controlada pela glicose² foram iniciadas há 45 anos e muitas estratégias foram usadas desde então, mas sem sucesso.

Leia sobre "O papel da insulina⁵ no corpo" e "Como usar insulina⁵".

Agora, em um artigo publicado na revista Nature, pesquisadores descrevem a engenharia de uma insulina⁵ regulada pela glicose² que pode alterar sua própria atividade em resposta à concentração de glicose².

A nova forma de insulina⁵ pode ligar e desligar automaticamente dependendo dos níveis de glicose² no sangue³. Em animais, essa insulina⁵ ‘inteligente’ reduziu automaticamente as altas concentrações de açúcar¹⁰ no sangue³ de forma eficaz, ao mesmo tempo em que evitou que os níveis caíssem muito.

Essa insulina⁵ responsiva à glicose², portanto, poderia evitar que pessoas com diabetes⁸ experimentem níveis perigosamente baixos de glicose² no sangue³.

Confira a seguir o resumo do artigo publicado.

Insulina⁵ sensível à glicose² com atenuação da hipoglicemia⁷

O risco de induzir hipoglicemia⁷ (baixa glicemia¹¹) constitui o principal desafio associado à terapia com insulina⁵ para diabetes⁸. As doses de insulina⁵ devem ser ajustadas para garantir que os valores de glicemia¹¹ estejam dentro da faixa normal, mas combinar as doses de insulina⁵ com os níveis flutuantes de glicose² é difícil porque mesmo uma dose de insulina⁵ ligeiramente maior do que a necessária pode levar a uma incidência¹² hipoglicêmica, que pode ser qualquer coisa, desde desconfortável até fatal.

Portanto, tem sido um objetivo de longa data projetar uma insulina⁵ sensível à glicose² que possa autoajustar sua bioatividade de forma reversível de acordo com os níveis de glicose² do ambiente para, finalmente, atingir melhor controle glicêmico enquanto reduz o risco de hipoglicemia⁷.

Neste estudo, relata-se o design e as propriedades do NNC2215, um conjugado de insulina⁵ com bioatividade que é reversivelmente responsiva a uma faixa de glicose² relevante para diabetes⁸, conforme demonstrado in vitro e in vivo.

O NNC2215 foi projetado conjugando um macrociclo de ligação à glicose² e um glicosídeo à insulina⁵, introduzindo assim um interruptor que pode abrir e fechar em resposta à glicose² e, assim, equilibrar a insulina⁵ entre conformações ativas e menos ativas.

A afinidade do receptor de insulina⁵ para o NNC2215 aumentou 3,2 vezes quando a concentração de glicose² foi aumentada de 3 para 20 mM. Em estudos com animais, a bioatividade sensível à glicose² do NNC2215 demonstrou levar à proteção contra a hipoglicemia⁷, ao mesmo tempo em que cobria parcialmente as excursões da glicose².