La insulina «inteligente» previene los altibajos diabéticos

La insulina «inteligente» previene los altibajos diabéticos y los niveles bajos mortales

En los animales, la molécula redujo automáticamente los niveles de azúcar en la sangre sin hacer que bajaran demasiado.

Por Diana Kwon, publicado en NAture el 16-10-2024

Los científicos han diseñado una nueva forma de insulina que puede encenderse y apagarse automáticamente dependiendo de los niveles de glucosa en la sangre. En los animales, esta insulina «inteligente» Redujo las concentraciones altas de azúcar en la sangre de manera efectiva y evitó que los niveles bajaran demasiado.

Para las personas con diabetes, controlar los niveles de azúcar en la sangre es una tarea crucial, pero exigente. La insulina mantiene la glucosa en la sangre bajo control, lo que ayuda a prevenir las muchas complicaciones a largo plazo asociadas con el nivel alto de azúcar en la sangre, como la enfermedad cardiovascular, la enfermedad renal crónica, el accidente cerebrovascular y la ceguera. Una gran proporción de los 422 millones de personas con diabetes en todo el mundo requieren inyecciones de insulina.

Pero el exceso de insulina puede hacer que los niveles de azúcar en la sangre bajen demasiado, una condición llamada hipoglucemia, que pone a las personas en riesgo de complicaciones graves, como pérdida del conocimiento, convulsiones e incluso la muerte. Incluso una hipoglucemia leve o moderada puede causar ansiedad, debilidad y confusión. Las personas con diabetes, particularmente aquellas con diabetes tipo 1, que siempre necesitan inyectarse insulina, pueden tener caídas en las concentraciones de glucosa en la sangre varias veces a la semana, dice Michael Weiss, bioquímico y médico de la Universidad de Indiana en Indianápolis. «Realmente perjudica la calidad de vida».

Durante décadas, los investigadores han estado trabajando para desarrollar un sistema que pueda ajustar automáticamente la actividad de la insulina en función de la cantidad de glucosa en la sangre de una persona. Un enfoque común ha sido crear un compuesto que contenga depósitos que liberen insulina cuando aumentan las concentraciones de glucosa. Pero una desventaja clave de este método es su irreversibilidad: una vez que se libera insulina, no se puede controlar.

Un interruptor sensible al azúcar

El último estudio, publicado hoy en Nature, soluciona este problema modificando la propia insulina utilizando componentes sensibles a la glucosa. Rita Slaaby, científica principal de la compañía farmacéutica Novo Nordisk en Bagsværd, Dinamarca, y sus colegas diseñaron una molécula de insulina con un interruptor que activa y apaga su actividad en respuesta a los niveles de glucosa en la sangre. Este interruptor consta de dos partes: una estructura en forma de anillo conocida como macrociclo y un glucósido, una molécula derivada de la glucosa. Cuando las concentraciones de glucosa en sangre son bajas, el glucósido se une al anillo, manteniendo la insulina en un estado cerrado e inactivo. Pero cuando los niveles de glucosa en la sangre aumentan, el azúcar desplaza al glucósido y cambia la forma de la insulina para que se active.

Los investigadores probaron la molécula de insulina, a la que llamaron NNC2215, en cerdos y ratas que habían recibido infusiones de glucosa para imitar los efectos de la diabetes. Descubrieron que NNC2215 era tan buena como la insulina humana normal para reducir la glucosa en sangre cuando se inyectaba en los animales, y que era capaz de prevenir la caída de los niveles de glucosa en sangre que se producía con un tratamiento de insulina actual. «Este es un estudio muy bueno que estaba bien diseñado, hicieron todos los experimentos necesarios para validar que funciona», dice David Sacks, químico clínico de los Institutos Nacionales de Salud en Bethesda, Maryland. «Sin duda, es alentador que valga la pena seguir este enfoque».

La insulina modificada es la primera que se ha demostrado que se dirige a la glucosa, dice Sacks. Weiss y sus colegas han demostrado previamente que una molécula de insulina con un tipo similar de interruptor molecular era sensible a otra molécula de azúcar, la fructosa.

Quedan algunas preguntas sobre la última molécula. Por un lado, el estudio observó la actividad de NNC2215 en un rango más amplio de niveles de glucosa en sangre de lo que normalmente se observa en las personas con diabetes, por lo que los estudios futuros deberían demostrar que la insulina también puede ser efectiva en un rango estrecho, dice Sacks. Otras consideraciones incluyen la seguridad y el precio de esta molécula, señala Zhen Gu, ingeniero biomédico de la Universidad de Zhejiang en Hangzhou, China. (El equipo de Gu también está diseñando una molécula de insulina sensible a la glucosa.)

Un portavoz de Novo Nordisk dice que aunque este estudio es una prueba de principio de las propiedades de la insulina sensible a la glucosa de NNC2215, se están llevando a cabo más investigaciones para optimizar la molécula.

Varios otros medicamentos de insulina inteligentes están en proceso, dice Weiss, incluido uno que su propio equipo está diseñando utilizando un enfoque similar. En última instancia, el objetivo es generar un conjunto de medicamentos de insulina inteligentes que permitan a los médicos individualizar las terapias para sus pacientes, añade.

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-024-03357-7

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Referencias

1. 1. Hoeg-Jensen, T. et al. Naturaleza https://doi.org/10.1038/s41586-024-08042-3 (2024). Artículo Google Académico 
   2. Chen, Y.-S. y cols. Proc. Natl Acad. Sci. USA 118, e2103518118 (2021). Artículo PubMed (en inglés) Google Académico 

• Zhang, J. y cols. Naturaleza Biomed. El Ing. https://doi.org/10.1038/s41551-023-01138-7 (2023).Artículo Google Académico