Исследователи из Университета Юты сделали значимый шаг в поисках эффективных методов лечения диабета.Их цель – разработать быстродействующий инсулин для лечения диабета.
Свое внимание они обратили на морских конусных улиток, на их стратегии захвата добычи. Есть виды рыб-охотников, которые выпускают яд в окружающую воду. В шлейфе ядовитого яда рыба поддается быстродействующему инсулину, который делает ее неподвижной. Пока рыба барахтается, улитка вылезает из своей раковины, чтобы проглотить практически обездвиженную жертву целиком.
По словам специалистов, этими улитками разработана стратегия поражения и подчинения своей жертвы до 200 различными соединениями. Одним из этих соединений является инсулин. Время от времени природа подсказывает человеку что-то уникальное, выработанное за миллионы лет в ходе эволюции.
Инсулин должен пройти несколько преобразований, чтобы снизить уровень сахара в крови. Инсулин, гормон, вырабатываемый поджелудочной железой для регулирования уровня сахара в крови, состоит из двух сегментов, называемых цепями А и В. Кластер B образует димеры и гексамеры, которые позволяют поджелудочной железе хранить гормон для дальнейшего использования. Этот сегмент также необходим для активации рецепторов инсулина, которые сигнализируют организму о поглощении сахара из крови.
Человек с диабетом типа 1 не может производить инсулин и требует ежедневных инъекций для контроля уровня сахара в крови. Несмотря на десятилетия исследований, производимый инсулин по-прежнему содержит В-цепь, чтобы активировать рецептор для снижения сахара в крови, задерживая действие препарата на 30–90 минут.
Группа ученых изучили функцию семи последовательностей инсулина, обнаруженных в яде у трех видов конусной улитки Conus geographus, C. tulipa и C. kinoshitai. Для исследователей оказалось неожиданностью, что каждый вид производит инсулин с немного различными структурами. Несмотря на эти различия, каждый инсулин обладает быстродействующим действием, поскольку в нем отсутствует липкая часть В-цепи, обнаруженная в человеческом инсулине.
Специалисты проверили, как каждая из последовательностей инсулина снижает уровень сахара в крови у рыбок данио и мышей. Модельных животных лечили стрептозотоцином для индукции симптомов диабета 1 типа, прежде чем животным вводили различные синтезированные инсулины.
Как показали результаты, уровень сахара в крови эффективно снижался. Используя клеточные линии, ученые обнаружили, что последовательности инсулина конусной улитки способны связываться и активировать человеческий инсулиновый рецептор, несмотря на отсутствие части B-цепи, обнаруженной в человеческом инсулине. Эти последовательности, однако, в 10-20 раз менее эффективны, чем человеческий инсулин.
По словам ученых, каждая уникальная конфигурация предоставляет немного другой шаблон, который следует учитывать при разработке новых препаратов, которые действуют быстро и эффективно.
Ученые надеются, что, раскрыв секреты конусных улиток, им удастся найти новые подходы к лечению диабета.
