Schnecken helfen bei der Bekämpfung von Diabetes

Die neuesten Forschungsergebnisse sind optimistisch: Hundert Jahre nach der Entdeckung von Insulin hat ein internationales Wissenschaftlerteam die weltweit kleinste voll funktionsfähige Version des Hormons entwickelt, das die Kraft von Humaninsulin mit ... Schneckenschleim kombiniert! Die Studienergebnisse wurden in Nature Structural and Molecular Biology veröffentlicht.

"Wir können jetzt eine Hybridversion von Insulin entwickeln, die beim Menschen wirkt und viele der positiven Eigenschaften von konischem Cochlea-Insulin zu haben scheint", sagt Dr. Danny Hung-Chieh Chou, Assistenzprofessor für Biochemie und einer der Autoren der Studie. Dies ist ein wichtiger Schritt vorwärts auf unserem Weg zu um das Diabetes-Management sicherer und effektiver zu machen.

Schnecken helfen Diabetikern

Während konische Schnecken über Korallenriffe gleiten, suchen sie ständig nach Beute. Einige dieser fischjagenden Arten, wie Conus geographus, setzen giftige Giftstreifen in das umgebende Wasser frei, die eine einzigartige Form von Insulin enthalten. Insulin bewirkt, dass der Blutzuckerspiegel der Fische schnell sinkt und sie vorübergehend lähmt. Wenn das Opfer gelähmt ist, taucht die Schnecke aus der Schale auf und schluckt den Fisch ganz.

Brutal, kann sich aber bei der Behandlung von Diabetes beim Menschen als sehr effektiv erweisen!

Giftiges Insulin teilt viele biochemische Eigenschaften mit Humaninsulin. Es wirkt auch schneller als das derzeit am schnellsten wirkende Humaninsulin. Und solch ein schneller wirkendes Insulin würde das Risiko einer Hyperglykämie und anderer schwerwiegender Komplikationen von Diabetes verringern.

Schneller wirkendes Insulin kann auch die Leistung von Insulinpumpen oder künstlichen Pankreasgeräten verbessern, die bei Bedarf automatisch Insulin in den Körper abgeben.

Humaninsulin und die "Schnecke"

Aus konischem Schneckengift gewonnenes Insulin hat keine "Gelenk" -Komponente, die bewirkt, dass sich Humaninsulin ansammelt oder verklumpt, so dass es in der Bauchspeicheldrüse gespeichert werden kann. Diese Aggregate müssen in einzelne Moleküle zerfallen, bevor sie mit dem Blutzucker arbeiten können. Dieser Vorgang kann bis zu einer Stunde dauern. Da sich Cochlea-Insulin nicht aggregiert, ist es im Wesentlichen vorbereitet und fast sofort einsatzbereit.

- Wir hatten die Idee, Humaninsulin mehr Cochlea zu machen. Wir haben also im Grunde genommen versucht, einige der vorteilhaften Eigenschaften der Schnecke zu übernehmen und sie in eine menschliche Verbindung zu transplantieren - wir finden es heraus.

Dies ist möglich, weil Cochlea-Insulin im Wesentlichen die gleiche Grundstruktur oder das gleiche "Skelett" wie Humaninsulin aufweist. Leider hat es auch einen Nachteil - es ist viel schwächer als Humaninsulin. Tatsächlich vermuten Wissenschaftler, dass Menschen 20- bis 30-mal so viel Insulin von einer konischen Schnecke benötigen würden, um den Blutzuckerspiegel zu senken.

Die Erfindung des Mini-Insulins

Aus diesem Grund haben Wissenschaftler begonnen, an Hybriden aus Human- und Schneckeninsulin zu arbeiten. In Tests an Laborratten interagierte dieses hybride Insulinmolekül, das Wissenschaftler als "Mini-Insulin" bezeichnen, auf eine Weise mit Insulinrezeptoren, wie dies bei konischem Insulin nicht der Fall ist. Diese neuen Wechselwirkungen banden Mini-Insulin genauso stark an Insulinrezeptoren im Rattenkörper wie normales Humaninsulin. Infolgedessen war Mini-Insulin genauso stark wie Humaninsulin, wirkte jedoch schneller.

`` Mit nur wenigen strategischen Substitutionen haben wir eine starke, schnell wirkende Molekülstruktur geschaffen, die das bislang kleinste voll aktive Insulin ist. Weil es so klein ist, sollte es leicht zu synthetisieren sein, was es zu einem Hauptkandidaten für die Entwicklung einer neuen Generation der Insulintherapie macht, sagen die Autoren der Studie.