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)入臨床試驗階段的候選藥物在未能顯示出對人類的有效性后被停藥。
麻省理工學(xué)院的研究人員現(xiàn)已開發(fā)出一種數(shù)學(xué)模型,可以預(yù)測人類和嚙齒動物中不同種類的 GRI 的行為。他們認(rèn)為該模型可用于設(shè)計更有可能對人類有效的 GRI,并避免藥物設(shè)計不太可能在昂貴的臨床試驗中取得成功。
“有些 GRI 在人類身上會失敗,但在動物身上會成功,我們的模型可以預(yù)測這一點(diǎn),”麻省理工學(xué)院化學(xué)工程 Carbon P. Dubbs 教授 Michael Strano 說。“理論上,對于糖尿病研究人員通常使用的動物系統(tǒng),我們可以立即預(yù)測結(jié)果將如何轉(zhuǎn)化為人類。”
斯特拉諾是這項研究的資深作者,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
糖尿病患者通常必須全天測量血糖,并在血糖過高時給自己注射胰島素。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,并會在血糖水平升高時立即發(fā)揮作用。
科學(xué)家們使用了多種策略來設(shè)計此類藥物。例如,胰島素可能由聚合物顆粒攜帶,當(dāng)葡萄糖存在時該聚合物顆粒會溶解,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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