一種有前途的治療糖尿病的新策略是給患者注射在血液中循環(huán)的胰島素，它會(huì)保持休眠狀態(tài)，直到被升高的血糖水平激活。然而，目前還沒(méi)有葡萄糖反應(yīng)性胰島素(GRIs)被批準(zhǔn)用于人類，唯一進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的候選藥物在未能顯示出對(duì)人類的有效性后被停藥。
麻省理工學(xué)院的研究人員現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出一種數(shù)學(xué)模型，可以預(yù)測(cè)人類和嚙齒動(dòng)物中不同種類的 GRI 的行為。他們認(rèn)為該模型可用于設(shè)計(jì)更有可能對(duì)人類有效的 GRI，并避免藥物設(shè)計(jì)不太可能在昂貴的臨床試驗(yàn)中取得成功。
“有些 GRI 在人類身上會(huì)失敗，但在動(dòng)物身上會(huì)成功，我們的模型可以預(yù)測(cè)這一點(diǎn)，”麻省理工學(xué)院化學(xué)工程 Carbon P. Dubbs 教授 Michael Strano 說(shuō)。“理論上，對(duì)于糖尿病研究人員通常使用的動(dòng)物系統(tǒng)，我們可以立即預(yù)測(cè)結(jié)果將如何轉(zhuǎn)化為人類。”
斯特拉諾是這項(xiàng)研究的資深作者，該研究今天發(fā)表在《糖尿病》雜志上。麻省理工學(xué)院研究生楊景帆是該論文的第一作者。麻省理工學(xué)院的其他作者包括博士后 Xun Gong 和研究生 Naveed Bakh。印第安納大學(xué)醫(yī)學(xué)院 生物化學(xué)與分子生物學(xué)教授Michael Weiss和凱斯西儲(chǔ)大學(xué)的Kelley Carr、Nelson Phillips、Faramarz Ismail-Beigi也是該論文的作者。
優(yōu)化設(shè)計(jì)
糖尿病患者通常必須全天測(cè)量血糖，并在血糖過(guò)高時(shí)給自己注射胰島素。作為一種潛在的替代方案，許多糖尿病研究人員現(xiàn)在正致力于開(kāi)發(fā)葡萄糖反應(yīng)性胰島素，這種胰島素可以每天注射一次，并會(huì)在血糖水平升高時(shí)立即發(fā)揮作用。
科學(xué)家們使用了多種策略來(lái)設(shè)計(jì)此類藥物。例如，胰島素可能由聚合物顆粒攜帶，當(dāng)葡萄糖存在時(shí)該聚合物顆粒會(huì)溶解，從而釋放藥物?；蛘?，胰島素可以用可以與葡萄糖結(jié)合并觸發(fā)胰島素激活的分子進(jìn)行修飾。在這篇論文中，麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)專注于一種 GRI，它涂有一種叫做 PBA 的分子，它可以與葡萄糖結(jié)合并激活胰島素。
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