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Pesquisadores do WEHI em Melbourne responderam a uma pergunta de 100 anos na pesquisa sobre diabetes: uma molécula diferente da insulina pode ter o mesmo efeito? As descobertas fornecem informações importantes para o desenvolvimento futuro de uma pílula de insulina oral.
A equipe de pesquisa visualizou como uma molécula não insulínica pode imitar o papel da insulina, um hormônio essencial necessário para controlar os níveis de açúcar no sangue.
O estudo liderado pelo WEHI abre novos caminhos para o desenvolvimento de medicamentos que podem substituir as injeções diárias de insulina para pessoas com diabetes tipo 1.
Num relance
- Pesquisadores visualizaram precisamente como uma molécula que imita a insulina reproduz a atividade da insulina para regular os níveis de glicose no sangue
- Estudo responde a uma questão centenária sobre a possibilidade de substituir a insulina
- Descobertas iluminam novas oportunidades para o desenvolvimento de miméticos de insulina oral que podem substituir injeções diárias por diabéticos tipo 1
Pessoas com diabetes tipo 1 não podem produzir insulina e precisam de várias injeções diárias de insulina para manter seus níveis de glicose no sangue sob controle.
A nova pesquisa confirma que moléculas alternativas podem ser usadas para ativar a captação de glicose no sangue, ignorando completamente a necessidade de insulina.
O estudo, publicado na Natureza Comunicaçõesfoi liderado pelo Dr. Nicholas Kirk da WEHI e pelo Professor Mike Lawrence, em colaboração com pesquisadores da Lilly, uma empresa farmacêutica com sede nos Estados Unidos.
Por que não há pílula de insulina?
Dr. Kirk disse que os cientistas têm lutado para fazer a insulina como uma pílula, porque a insulina é instável e facilmente degradada pelo corpo durante a digestão.
“Desde a descoberta da insulina há 100 anos, o desenvolvimento de uma pílula de insulina tem sido um sonho para os pesquisadores de diabetes, mas, após décadas de tentativas, houve pouco sucesso”, disse ele.
A pesquisa agora acelerou dramaticamente com o desenvolvimento da microscopia crioeletrônica (cryo EM), uma nova tecnologia que pode visualizar moléculas complicadas em detalhes atômicos, permitindo que os pesquisadores gerem imagens 3D (“planos”) do receptor de insulina rapidamente.
“Com o cryo-EM, agora podemos comparar diretamente como diferentes moléculas, incluindo a insulina, alteram a forma do receptor de insulina”, disse o Dr. Kirk.
“A interação da insulina acaba sendo muito mais complexa do que qualquer um previu, com a insulina e seu receptor mudando drasticamente de forma à medida que se unem”.
Imitando a insulina com moléculas simples
A nova pesquisa mostra como uma molécula que imita a insulina age no receptor de insulina e o ativa, o primeiro passo de um caminho que direciona as células para absorver a glicose quando os níveis de açúcar no corpo estão muito altos.
A equipe realizou intrincadas reconstruções crio-EM para obter projetos de várias moléculas chamadas “peptídeos” que são conhecidos por interagir com o receptor de insulina e mantê-lo na posição “ativa”.
Os experimentos de crio-EM identificaram um peptídeo que pode se ligar e ativar o receptor de maneira semelhante à insulina.
“A insulina evoluiu para segurar o receptor com cuidado, como uma mão juntando um par de pinças”, disse o Dr. Kirk.
“Os peptídeos que usamos funcionam em pares para ativar o receptor de insulina – como duas mãos agarrando o par de pinças do lado de fora.”
Embora os resultados terapêuticos estejam distantes, a descoberta da equipe pode levar a um medicamento para substituir a insulina, reduzindo a necessidade de injeções por diabéticos.
“Os cientistas tiveram sucesso substituindo esses tipos de moléculas miméticas por drogas que podem ser tomadas como pílulas”, disse o Dr. Kirk.
“Ainda é um longo caminho que exigirá mais pesquisas, mas é emocionante saber que nossa descoberta abre as portas para tratamentos orais para diabetes tipo 1”.
O estudo, “Ativação do receptor de insulina humana por peptídeos não relacionados à insulina”, foi publicado na Natureza Comunicações. A pesquisa foi apoiada financeiramente pela Lilly.
Autores WEHI: Nicholas Kirk, Mai Margetts e Mike Lawrence.
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