/Akıllı İnsülin
Akıllı İnsülin

Akıllı İnsülin

Yeni tip İnsülin hipoglisemiyi engelleyebilir.


UCLA ( Kaliforniya Üniversitesi ) biyomühendisleri ve ekibi hipoglisemiyi önleyebilecek yeni bir tür insülin geliştirdi. Çalışma raporu ’’ the Proceedings of the National Academy of Sciences ‘’ da yayınlandı.


Ek not : Tedavi klinik denemeleri için değerlendirilmektedir. Eğer ki başarı sağlarsa diyabet tedavisini değiştirebilir.

İnsülin pankreas’ta doğal olarak üretilen bir hormondur. Yemeklerden alınan glukozun düzenlenmesine yarcımcı olur ve vücuda enerji sağlar. Diyabet vücudun doğal bir şekilde insülin üretememesi durumunda meydana gelir. İnsüline ihtiyaç duyan bireyler genel olarak kan şekeri seviyelerini bir gkukometre veya CGM aracılığıyla takip eder. Sonrasında da doğru bir şekilde insülin dozunu hesaplar.
Bilindiği gibi kan şekeri düşük olduğunda çok fazla insülin dozu hipoglisemiye sebep olabilir. Buda bilinç kaybı ve koma gibi duruma davetiye çıkarabilir.


UCLA liderliğindeki ekip de , kan şekeri seviyelerinin çok fazla düşmesini engelleyebilen ‘’ i-insulin ‘’adında bir tür akıllı insülin geliştirdi.


İnsülin vücudda glukozun kan dolaşımından hücrelere girmesini sağlamak üzere bir anahtar görevi görür. Bir hücrenin yüzeyine bağlandığı zaman hücre içinde ‘’ glukoz taşıyıcı ‘’ denilen bir proteini aktif yapar. Ardından hücrenin yüzeyine ilerler. Bu molekül çevredeki glukozu kandan hücreye götürür. daha ayrıntılı açıklayacak olursak.

Resim Kaynak : Osteopat Selda Kocadayılar/Osteoyaşam

İnsülin anahtarı ( yani insülin ) ” reseptör ” olarak adlandırılan kilide bağlandığında , şekerin enerji olarak depolanması için girmesini sağlayan hücrelerin kapısını açar. Kapılar glikoz taşıyıcıları olarak adlandırılır.

Bu çalışmada araştırmacılar, taşıyıcı molekülleri kapayan bir glikoz taşıyıcı inhibitörü ekleyerek i-insülin adı verilen yeni bir insülin türü tasarlamıştır. Tasarlanan i-insülin düşük glikoz seviyelerinde ( hipoglisemi ) , glikoz taşıyıcıya bağlanır ve aktif olmaz. 

Resim kaynak : Glucose transporter inhibitor-conjugated insulin mitigates hypoglycemia

Glut : bir glukoz taşıyıcısı ( kapı )

Yukarıda ayrıntılı olarak bahsedildiği gibi ‘’ İ-İnsulin ‘’ yapılmak üzere insüline ” Glikoz taşıyıcı bir inhibitör ” molekülü eklendi .

Bu molekül yüzeye gelen glikoz taşıyıcı molekülünü kimyasal olarak bloke etmektedir.


Diyabet mellitus , dünya genelinde 4 milyondan fazla insanı etkisi altına almaktadır. Tedavisi günlük çoklu enjeksiyonları / eksojen insülin sürekli infüzyonudur.
Ancak insülin tedavileri aşırı dozda ortaya çıkan ve nöbet, koma ve ölümle sonuçlanabilecek hipoglisemi riski nedeniyle genellikle tam faydalı olamamaktadır. Bu nedenle β hücrelerinin glukoza bağlı dinamik insülin salınımını taklit eden böylece yanlış hesaplanmış bir insülin dozuna bağlı insülin kaynaklı hipoglisemi riskini azaltan akıllı insülin iletim sistemlerinin geliştirilmesine büyük çaba harcanmıştır. Bu amaçla, fenil-boronik asit , glukoz bağlayıcı protein ve glukoz oksidazı birleştiren kimyasal olarak tahrik edilen sentetik kapalı döngü insülin iletim sistemleri kapsamlı olarak incelenmiştir.

Ekip bu çalışmasında da, insülini tersinir bir glukoz taşıyıcı (Glut) inhibitörle birleştirerek güvenirlik payını arttırmayı önermiştir.

GLUT HAKKINDA :

Glut, plazma zarları boyunca glikozun taşınmasını kolaylaştıran bir transmembran protein ailesidir. Çeşitli bileşikler, Glut’un glikoz taşıma aktivitesini rekabetçi bir şekilde önleyebilir. İnsülin analoğu ,  glut inhibitörünün varlığı sayesinde ona tersine ve dinamik olarak bağlanır ki buda insülin molekülünü glikoza duyarlı hale getirir.

UCLA Samueli Mühendislik Okulu’nda biyomühendislik profesörü olan çalışmanın baş araştırmacısı Zhen Gu

‘’  İnsülin glukozun hücreye girmesini sağlıyor. Eklenmiş inhibitör molekülü de kan şekeri normalken çok fazla düşmesini engelliyor. Bu kan şekerini normal seviyelerde tutuyor ve hipoglisemi riskini azaltıyor. ‘’

Bu İ-insülin ayrıca yüksek kan şekeri seviyelerine çabucak yanıt verebiliyor. Örneğin bir öğün sonrası kan şekeri yükselişe geçtiğinde kan dolaşımındaki insülin seviyesi hızlı bir şekilde artıyor. ve buda kan şekeri seviyesini normale getirmeye yardımcı oluyor. ‘’ Dedi.

Önemli Noktalar : ( yapılan çalışmalarda İ-insulin diğer insülinlerle karşılaştırılmış.)

Şekil 3 : Glucose transporter inhibitor-conjugated insulin mitigates hypoglycemia

İnsülinin kan şekeri seviyelerini düzenleme kabiliyeti tip 1 diyabetli farede değerlendirildi.ve ‘’ İ-insülin ‘’ ile tedavi gören bu farede 200 mg/dL altında 10 saatten fazla bir süre boyunca normoglisemi devam etti. Buna karşın başka bir insülinle tedavi gören fare 4 saatten daha az bir süre normoglisemi gösterdi. ( şekil 3A )

İ-insulin’in sağlıklı fareler üzerinde hipoglisemiyi azaltan etkisi değerlendirildi. Ve diğer insülin ağır hipoglisemiye ( 60 mg/dl’ın yansıttığı  ) sebep oldu. İ-insulin ile tedavi gören farede ise bunun aksine 100 mg/dL kan şekeri seviyelerinin altına bir düşüş olmadı.( Şekil 3C )

Chapel Hill Tıp Fakültesi’ndeki Kuzey Carolina Üniversitesi’ndeki Diyabet Bakım Merkezi Direktörü Dr. John Buse,

‘’ Bir sonraki adım klinik deneylere geçip geçmemeye karar vermeden önce, modifiye insülin sisteminin uzun vadeli biyouyumluluğunun bir hayvan modelinde daha fazla değerlendirilmesi olacaktır. ’’ Dedi.

Ek not : Glukoza duyarlı insülin analogları veya iletim sistemleri diyabetlilerin yaşam kalitelerinin arttırılması için tercih edilmektedir.

Referanslar :

Jinqiang Wang, Jicheng Yu, Yuqi Zhang, Anna R. Kahkoska, Zejun Wang, Jun Fang, Julian P. Whitelegge, Song Li, John B. Buse, Zhen Gu. Glucose transporter inhibitor-conjugated insulin mitigates hypoglycemiaProceedings of the National Academy of Sciences, 2019; 201901967 DOI: 10.1073/pnas.1901967116

https://news.tracs.unc.edu/index.php/translational-news/nc-tracs-news/926-smart-insulin-could-reduce-dangerous-complications-of-diabetes-treatment