Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill han desarrollado una nueva técnica que utiliza insulina modificada y glóbulos rojos para crear un sistema de suministro de insulina "inteligente" sensible a la glucosa. En un estudio en un modelo animal, elLa nueva técnica redujo efectivamente los niveles de azúcar en la sangre durante 48 horas en una cepa de ratones que tenían diabetes tipo 1.
Los investigadores modificaron la insulina al unirla químicamente a un derivado de glucosa llamado glucosamina. La glucosamina podría unirse a transportadores de glucosa en la superficie de un glóbulo rojo, uniendo efectivamente la insulina al glóbulo sanguíneo. El resultado final es un glóbulo rojocélula tachonada con moléculas de insulina.
La idea es que estas células sanguíneas cargadas de insulina podrían inyectarse en un paciente diabético. En este estudio, el trabajo se realizó en ratones diabéticos tipo 1.
Una vez en el torrente sanguíneo, las células sanguíneas que transportan insulina interactúan con su entorno. Si los niveles de glucosa son altos, las moléculas de glucosa desplazan efectivamente la glucosamina en los transportadores de glucosa de las células sanguíneas. Y cuando la glucosamina se libera de la célula sanguínea, entonceses la insulina
La insulina puede unirse a los receptores de insulina en el hígado, los músculos y los tejidos grasos, lo que desencadena un proceso que reduce los niveles de glucosa en la sangre.
"En resumen, este es un sistema inteligente totalmente biocompatible que responde, cuando es necesario, para normalizar los niveles de glucosa en la sangre", dice Zhen Gu, co-autor corresponsal de un artículo sobre el trabajo y profesor asociado en la articulación biomédicaprograma de ingeniería en NC State y UNC.
En el estudio, los investigadores compararon los ratones que recibieron la insulina modificada y el sistema de células sanguíneas con otros tres grupos: un grupo que recibió solución salina; un grupo que solo recibió insulina modificada; y un grupo que recibió una mezcla de insulina no modificada y sangre rojacélulas.
Los investigadores encontraron que los ratones diabéticos Tipo I que recibieron la insulina modificada y el sistema de células sanguíneas pudieron reducir significativamente los niveles de glucosa en sangre durante más de dos días. El mejor desempeño entre los otros grupos vio una disminución inicial en los niveles de azúcar en sangre,pero volvió a niveles altos de glucosa en 12 horas.
Los investigadores también probaron cada una de las combinaciones de medicamentos en un grupo de ratones sanos y descubrieron que la insulina modificada y el sistema de células sanguíneas reducían el riesgo de hipoglucemia en comparación con las otras combinaciones de medicamentos.
Además, los investigadores realizaron un experimento en ratones diabéticos Tipo I usando insulina modificada y nanopartículas que habían sido recubiertas con membranas de glóbulos rojos. El sistema modificado de insulina y nanopartículas logró resultados comparables a los encontrados usando insulina modificada y glóbulos rojos.
"Este es un resultado positivo, porque es un buen augurio para desarrollar un medio estandarizado para entregar este sistema de regulación de glucosa", dice Gu.
"El equipo evaluará más a fondo la biocompatibilidad a largo plazo del sistema de insulina modificado en un modelo animal antes de determinar si pasar a ensayos clínicos", dice el coautor Dr. John Buse, profesor de medicina en la Facultad de Medicina de la UNCy director del Centro de Atención de la Diabetes de la UNC y del Instituto de Ciencias Clínicas y Traslacionales de Carolina del Norte. "La visión, si se realiza, sería uno de los avances más emocionantes en la atención de la diabetes".
"También estamos explorando el uso de microagujas indoloras para administrar este sistema, en lugar de depender de las inyecciones convencionales que se usaron en este estudio", dice Gu. "La posibilidad de usar un sistema de administración de medicamentos diferente hace que sea difícil evaluarcosto, pero somos optimistas de que el costo de la formulación potencial sería comparable a los tratamientos existentes "
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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