علاج واعد .. الأنسولين "الذكي" بديل الحقن اليومية
ابتكر باحثون في جامعة جيجيانغ الصينية أنسولين "ذكيا" بطيء الإطلاق يستجيب لمستويات السكر في الدم لتوفير التحكم لمدة أسبوع من دون أي حوادث انخفاض نسبة السكر في الدم تقريبًا، وتم اختبار الأنسولين الجديد على الفئران وحيوانات المختبر الصغيرة، وهو يفتح الباب أمام طريقة لحقن الأنسولين مرة واحدة في الأسبوع لمرضى السكري.
وبحسب ما نشره موقع New Atlas نقلًا عن دورية Nature Biomedical Engineering، إن مريض السكري يعاني من الآلام -بالمعنى الحرفي والمجازي – بسبب الحاجة إلى حقن الأنسولين بشكل يومي، ويهدف العلاج ببدائل الأنسولين إلى الحفاظ على مستويات السكر في الدم الطبيعية BG، حيث غالبًا ما يسير مرضى السكرى على خط رفيع بين انخفاض مستوى السكر في الدم وارتفاع مستوى السكر في الدم، وكلاهما يمكن أن يسبب مشاكل صحية خطيرة.
وعلى الرغم من أنه نظام فعال، فإن الجمع بين الأنسولين "القاعدي" طويل المفعول مع جرعات من الأنسولين سريع المفعول الذي يتم تناوله مع الوجبات يمكن أن يكون مرهقًا بسبب عدد الحقن التي يحتاج إليها مريض السكري بشكل يومي.
حقنة أنسولين ذكية
وبهذا، نجح فريق من الباحثين في تطوير زرعة تحت الجلد تحتوي على خلايا تفرز الأنسولين أو هيدروجيل مملوء بالببتيد الشبيه بالجلوكاجون بطيء الإطلاق GLP-1، إذ قاموا بالعمل بتركيز منذ فترة طويلة لبحث سبل تقليل عبء حقن الأنسولين المتعددة على مرضى السكري. قام الباحثون، الذين ينتمون إلى كلية العلوم الصيدلانية في جامعة جيجيانغ، بتطوير حقنة أنسولين "ذكية" قابلة للحقن تستمر لمدة أسبوع - أو أكثر - وتستجيب لمستويات السكر الطبيعية في الدم.
إنجاز مثير
وقال جون بوس، أحد الباحثين المشاركين في الدراسة، إنه "إنجاز مثير في تطوير الجيل التالي من الأنسولين"، موضحًا أنه على "مدى العقود الماضية، حاول العديد من الباحثين جعل استخدام الأنسولين مريحًا وآمنًا."
وابتكر الباحثون نظيرًا للأنسولين البشري المؤتلف، وهو الأنسولين المستخدم في الحقن الحالية، عن طريق تعديله باستخدام حمض الغلوكونيك، و يُطلق عليه اسم Glu-insulin، وهو يشكل مركبًا مستقرًا يحتوي على 4-كربوكسي-3-حمض فلوروبنزين بورونيك FPBA وبولي-إل-ليسين المعدل، وهو بوليمر، ويعمل من خلال الجذب الكهروستاتيكي الديناميكي، وهو، بعبارات بسيطة، عبارة عن تفاعل كيميائي. فعندما يكون مستوى السكر في الدم طبيعيًا، تتسبب كل من القوة الكهروستاتيكية القوية والتركيبة في إطلاق التركيبة لكمية صغيرة للغاية وبطيئة ومستمرة من الأنسولين. في حالات ارتفاع السكر في الدم، يرتبط الغلوكوز بـ FPBA ويقلل من عوامل الجذب الكهروستاتيكية وكثافة الروابط بين الجلو-أنسولين والبوليمرات، مما يعزز إطلاق الأنسولين.
تحت الجلد بحجم حبة البازلاء
وتم اختبار الزرعة المبتكرة في نموذج فأر تجارب مصاب بداء السكري من النوع الأول، حيث شكل مركب الأنسولين الجديد المحقون مستودعًا بحجم حبة البازلاء - وهو شكل من أشكال الدواء بطيء الإطلاق - تحت الجلد، مما يحافظ على مستويات الأنسولين في الدم عند مستوى "قاعدي" ثابت ومستويات السكر في الدم ضمن المعدل الطبيعي. واكتشف الباحثون أن حقن الفئران بالغلوكوز، الذي يؤدي إلى ارتفاع مستوى السكر في الدم، أدى إلى إطلاق الأنسولين لتصحيح ارتفاع الغلوكوز خلال ساعتين. ومع عودة نسبة الغلوكوز في الدم إلى وضعها الطبيعي، فإنها تعطي المجمع إشارة ردود فعل سلبية لتقليل معدل إطلاق الأنسولين.
بدون آثار جانبية أو مناعية
حققت الزرعة تحت الجلد التي تحتوي على الأنسولين مستوى طبيعي للسكر في الدم لمدة أسبوع بعد تناولها ولم تشكل كبسولة ليفية، وهو ما يمكن أن يحدث مع الحقن المستودعية عندما يتفاعل الجهاز المناعي للمضيف مع الجسم الغريب ويمكن أن يتداخل مع ضخ الدواء. تم تحقيق نفس النتائج عندما تم حقن مستودع الأنسولين في الخنازير الصغيرة.
توافق حيوي بعيد المدى
وقال تشن جو، الباحث المقابل: "تشير الدراسة الحالية في نموذج حيوانات الخنازير الصغيرة إلى أن هذه التركيبة الجديدة لها خصائص إطلاق الأنسولين طويلة الأمد وتستجيب للغلوكوز"، مشيرًا إلى أنه "يمكن الحفاظ على مستويات السكر الطبيعية في الدم في نموذج الخنازير الصغيرة التي يبلغ وزنها 30 كغم لأكثر من أسبوع بجرعة واحدة، دون ظهور أعراض نقص السكر في الدم".
ويخطط الباحثون لإجراء مزيد من التقييم للتوافق الحيوي على المدى الطويل لهذه الصيغة قبل البدء في التجارب السريرية.
وبحسب ما نشره موقع New Atlas نقلًا عن دورية Nature Biomedical Engineering، إن مريض السكري يعاني من الآلام -بالمعنى الحرفي والمجازي – بسبب الحاجة إلى حقن الأنسولين بشكل يومي، ويهدف العلاج ببدائل الأنسولين إلى الحفاظ على مستويات السكر في الدم الطبيعية BG، حيث غالبًا ما يسير مرضى السكرى على خط رفيع بين انخفاض مستوى السكر في الدم وارتفاع مستوى السكر في الدم، وكلاهما يمكن أن يسبب مشاكل صحية خطيرة.
وعلى الرغم من أنه نظام فعال، فإن الجمع بين الأنسولين "القاعدي" طويل المفعول مع جرعات من الأنسولين سريع المفعول الذي يتم تناوله مع الوجبات يمكن أن يكون مرهقًا بسبب عدد الحقن التي يحتاج إليها مريض السكري بشكل يومي.
حقنة أنسولين ذكية
وبهذا، نجح فريق من الباحثين في تطوير زرعة تحت الجلد تحتوي على خلايا تفرز الأنسولين أو هيدروجيل مملوء بالببتيد الشبيه بالجلوكاجون بطيء الإطلاق GLP-1، إذ قاموا بالعمل بتركيز منذ فترة طويلة لبحث سبل تقليل عبء حقن الأنسولين المتعددة على مرضى السكري. قام الباحثون، الذين ينتمون إلى كلية العلوم الصيدلانية في جامعة جيجيانغ، بتطوير حقنة أنسولين "ذكية" قابلة للحقن تستمر لمدة أسبوع - أو أكثر - وتستجيب لمستويات السكر الطبيعية في الدم.
إنجاز مثير
وقال جون بوس، أحد الباحثين المشاركين في الدراسة، إنه "إنجاز مثير في تطوير الجيل التالي من الأنسولين"، موضحًا أنه على "مدى العقود الماضية، حاول العديد من الباحثين جعل استخدام الأنسولين مريحًا وآمنًا."
وابتكر الباحثون نظيرًا للأنسولين البشري المؤتلف، وهو الأنسولين المستخدم في الحقن الحالية، عن طريق تعديله باستخدام حمض الغلوكونيك، و يُطلق عليه اسم Glu-insulin، وهو يشكل مركبًا مستقرًا يحتوي على 4-كربوكسي-3-حمض فلوروبنزين بورونيك FPBA وبولي-إل-ليسين المعدل، وهو بوليمر، ويعمل من خلال الجذب الكهروستاتيكي الديناميكي، وهو، بعبارات بسيطة، عبارة عن تفاعل كيميائي. فعندما يكون مستوى السكر في الدم طبيعيًا، تتسبب كل من القوة الكهروستاتيكية القوية والتركيبة في إطلاق التركيبة لكمية صغيرة للغاية وبطيئة ومستمرة من الأنسولين. في حالات ارتفاع السكر في الدم، يرتبط الغلوكوز بـ FPBA ويقلل من عوامل الجذب الكهروستاتيكية وكثافة الروابط بين الجلو-أنسولين والبوليمرات، مما يعزز إطلاق الأنسولين.
تحت الجلد بحجم حبة البازلاء
وتم اختبار الزرعة المبتكرة في نموذج فأر تجارب مصاب بداء السكري من النوع الأول، حيث شكل مركب الأنسولين الجديد المحقون مستودعًا بحجم حبة البازلاء - وهو شكل من أشكال الدواء بطيء الإطلاق - تحت الجلد، مما يحافظ على مستويات الأنسولين في الدم عند مستوى "قاعدي" ثابت ومستويات السكر في الدم ضمن المعدل الطبيعي. واكتشف الباحثون أن حقن الفئران بالغلوكوز، الذي يؤدي إلى ارتفاع مستوى السكر في الدم، أدى إلى إطلاق الأنسولين لتصحيح ارتفاع الغلوكوز خلال ساعتين. ومع عودة نسبة الغلوكوز في الدم إلى وضعها الطبيعي، فإنها تعطي المجمع إشارة ردود فعل سلبية لتقليل معدل إطلاق الأنسولين.
بدون آثار جانبية أو مناعية
حققت الزرعة تحت الجلد التي تحتوي على الأنسولين مستوى طبيعي للسكر في الدم لمدة أسبوع بعد تناولها ولم تشكل كبسولة ليفية، وهو ما يمكن أن يحدث مع الحقن المستودعية عندما يتفاعل الجهاز المناعي للمضيف مع الجسم الغريب ويمكن أن يتداخل مع ضخ الدواء. تم تحقيق نفس النتائج عندما تم حقن مستودع الأنسولين في الخنازير الصغيرة.
توافق حيوي بعيد المدى
وقال تشن جو، الباحث المقابل: "تشير الدراسة الحالية في نموذج حيوانات الخنازير الصغيرة إلى أن هذه التركيبة الجديدة لها خصائص إطلاق الأنسولين طويلة الأمد وتستجيب للغلوكوز"، مشيرًا إلى أنه "يمكن الحفاظ على مستويات السكر الطبيعية في الدم في نموذج الخنازير الصغيرة التي يبلغ وزنها 30 كغم لأكثر من أسبوع بجرعة واحدة، دون ظهور أعراض نقص السكر في الدم".
ويخطط الباحثون لإجراء مزيد من التقييم للتوافق الحيوي على المدى الطويل لهذه الصيغة قبل البدء في التجارب السريرية.
