Регулярные инъекции инсулина для поддержания уровня сахара в крови являются суровой реальностью для многих страдающих диабетом, но продолжающийся прогресс в области пероральных альтернатив дает повод для оптимизма. Ученые из Австралии открыли некоторые новые возможности в этой области, идентифицировав молекулу, которая активирует рецепторы аналогично инсулину, тем самым закладывая новые основы для изучения легкоусвояемых лекарств, имитирующих его действие.
Хотя идея таблеток с инсулином является многообещающей, этот вид лечения диабета сдерживается нестабильностью гормона и его неспособностью проходить через пищеварительный тракт без расщепления. Ученые добились успехов в этой области с помощью биосовместимой упаковки, которая защищает его от пищеварительных ферментов, путем разработки небольших молекул лекарств, которые не разрушаются, и капсул для приема внутрь, которые вводят инсулин через микроиглы.
Ученые из Института Уолтера и Элизы Холл продвинулись еще дальше в этой области, используя криоэлектронную микроскопию (ЭМ) для визуализации сложных молекул в мельчайших деталях. Это позволило им создать 3D-изображения рецептора инсулина в атомарных деталях, а затем наблюдать, как различные молекулы взаимодействуют с ним.
«С помощью cryo-EM мы теперь можем напрямую сравнивать, как различные молекулы, включая инсулин, изменяют форму рецептора инсулина», — сказал автор исследования доктор Николас Кирк. «Взаимодействие инсулина оказывается гораздо более сложным, чем кто-либо предполагал, поскольку и инсулин, и его рецептор резко меняют форму по мере того, как они становятся партнерами».
Команда начала с реконструкции нескольких пептидов, которые, как известно, взаимодействуют с рецептором инсулина и удерживают его открытым и активным. Затем эксперименты привели к идентификации одного пептида, который делает это аналогично инсулину.
«Инсулин эволюционировал таким образом, чтобы бережно удерживать рецептор, как рука, соединяющая пару щипцов», — сказал доктор Кирк. «Пептиды, которые мы использовали, работают парами, активируя рецептор инсулина — как две руки, хватающие пару щипцов снаружи».
Ученые не питают иллюзий относительно объема работы, необходимой для воплощения их открытия в пероральные таблетки от диабета. Но они говорят, что полученные результаты решают давнюю загадку о том, могут ли неродственные молекулы имитировать роль инсулина, и, следовательно, «освещают неизученные пути контроля передачи сигналов рецептором инсулина, а также возможности для разработки миметиков инсулина».
«Ученые добились успеха, заменив эти виды молекул лекарствами, которые можно принимать в виде таблеток», — сказал доктор Кирк. «Это все еще долгий путь, который потребует дальнейших исследований, но приятно осознавать, что наше открытие открывает двери для перорального лечения диабета 1 типа».
