Producţia de insulină a venit, în ultimii aproximativ 50 de ani, cu unele riscuri pentru pacient. Chiar şi aşa, medicamentul salvează vieţi pentru cei aproximativ 537 de milioane de adulţi care trăiesc cu diabet la nivel mondial, număr care se aşteaptă să crească în următorii ani. Acum, oamenii de ştiinţă au dezvoltat un nou tip de insulină pe bază de plante, care poate fi administrată pe cale orală, şi a demonstra, în studiile preclinice, că poate regla nivelul de zahăr din sânge similar cu insulina naturală.
O nouă metodă accesibilă de administrare a insulinei, pe cale orală, dezvoltată de un cercetător american de la universitatea din Pennsylvania (Penn), reduce riscul de hipoglicemie în comparaţie cu tratamentele actuale pentru diabet.
Studii clinice recente arată că metoda prin injectarea poate face ca insulina să ajungă atât de repede în sânge încât poate rezulta hipoglicemie, respectiv scăderea nivelului de zahăr din sânge sub limitele sănătoase.
Injectoarele automate pot furniza precis insulină precis şi pot minimiza acest risc, dar sunt costisitoare şi sunt disponibile doar pentru o mică parte dintre pacienţii cu diabet din întreaga lume.
Administrarea pe cale orală de proinsulină, pe bază de plante, ar putea rezolva aceste inconveniente, potrivit unui nou studiu publicat în numărul din iulie al revistei Biomaterials, condus de cercetătorul Henry Daniell de la facultatea de stomatologie de la Penn.
Deşi insulina clinică este utilizată de câteva decenii, îi lipseşte una dintre cele trei peptide care apar în insulina naturală.
Laboratorul în care lucrează cercetătorul a creat un tip de insulină pe bază de plante care conţine toate cele trei peptide şi care poate fi administrată pe cale orală.
Rezistenţa pereţilor celulelor vegetale protejează insulina de acizii şi enzimele din stomacul pacientului înainte ca materialul să fie descompus de microbii intestinali.
Apoi, insulina eliberată este livrată la ficat prin intermediul axei intestin-ficat.
Folosind şoareci diabetici, echipa a descoperit că insulinape bază de plante a reglat glicemia în 15 minute de la ingestie foarte asemănător cu insulina secretată în mod natural.
În comparaţie, şoarecii trataţi cu injecţii tradiţionale de insulină au înregistrat o scădere rapidă a nivelului de glucoză din sânge, ceea ce a dus la hipoglicemie tranzitorie.
„Riscul de hipoglicemie este unul dintre cele mai mari dezavantaje ale sistemului actual de administrare şi poate duce chiar la comă", spune Daniell.
Potrivit cercetătorului, noul tip de insulină administrată pe cale orală, are toate cele trei proteine şi este livrată direct la ficat.
„Funcţionează la fel ca insulina naturală, ceea ce minimizează riscul de hipoglicemie", menţionează cercetătorul, care studiază de multă vreme utilizările pentru proteinele cultivate din plante.
Într-un studiu publicat în 2015, el a condus o echipă de cercetători care, pentru prima dată, a demonstrat viabilitatea comercială a producerii unui medicament cu costuri reduse obţinut din plante de salată.
În acea lucrare, cercetătorii au folosit frunze de salată liofilizate pentru a produce un medicament eficient pentru pacienţii cu hemofilie.
Cercetătorul american a lucrat, de asemenea, la dezvoltarea unor medicamente pe bază de plante pentru tratarea hipertensiunii arteriale pulmonare, a bolii Alzheimer, a poliomielitei şi a plăcii dentare şi a creat o gumă de mestecat pe bază de plante care reduce încărcătura virală a Covid-19 în salivă.
Pentru a produce insulină pe bază de plante, oamenii de ştiinţă au identificat genele insulinei umane şi apoi au folosit ceea ce Daniell numeşte un „tun de gene" pentru ca genele să penetreze pereţii rezistenţi ai celulelor vegetale.
Genele de insulină sunt apoi integrate în genomul plantei, în acest caz în genomul salatei.
Seminţele rezultate au păstrat în permanenţă genele de insulină, iar salata cultivată ulterior a fost liofilizată, măcinată şi pregătită pentru administrare orală, în conformitate cu orientările de reglementare ale Administraţiei americane pentru alimente şi medicamente (FDA).
Acest proces este foarte diferit de producerea tradiţională de insulină, care presupune cultivarea hormonului în celule de bacterii sau de drojdie, un proces costisitor care necesită purificare şi o temperatură scăzută pentru transport şi depozitare.
Noua metodă de producţie a insulinei elimină nevoia de echipamente de laborator complexe şi costisitoare şi are ca rezultat un produs care este stabil la raft, la temperatura camerei.
„Am văzut ştiri despre doze de vaccin care au fost distruse deoarece unele ţări nu au resursele necesare pentru păstrarea la rece pe tot parcursul procesului. Este un cost enorm. Acest tip de cost post-producţie este eliminat cu ajutorul acestei metode, şi am demonstrat în mod repetat că produsul este stabil la raft", a menţionat cercetătorul american.
În continuare, el intenţionează să testeze insulina pe bază de plante pe subiecţi canini şi umani.
„O mulţime de câini au diabet, iar stăpânii trebuie să fie acasă pentru a le administra insulina de trei ori pe zi", spune el.
„Am făcut studii în trecut pe câini cu hemofilie sau boli de inimă şi ştim cum să amestecăm pulberea de plante în hrana lor şi să adăugăm o aromă de şuncă. Le place la nebunie", a arătat el.
Pentru oameni, livrarea de medicamente pe bază de plante ar putea modifica semnificativ tratamentul pentru diabet şi alte boli.
„Cu acest sistem de livrare, schimbăm întreaga paradigmă, nu doar pentru insulină", spune cercetătorul.
„Am crescut într-o ţară în curs de dezvoltare şi am văzut oameni murind pentru că nu-şi puteau permite medicamente sau vaccinuri. Pentru mine, accesibilitatea şi accesul global la asistenţă medicală reprezintă fundamentul muncii mele. Iar în acest caz, facem insulina mai accesibilă, îmbunătăţindu-o în acelaşi timp în mod semnificativ. Pacienţii pot obţine un medicament superior la un cost mai mic", a subliniat cercetătorul care s-a născut în India.
