Яд морской улитки вдохновил ученых на разработку нового варианта инсулина
Ученые из Стэнфордского и Копенгагенского университетов, а также Больницы Университета Юты создали новый вариант инъекционного инсулина. На эту разработку их вдохновила морская улитка Conus kinoshitai, сообщает Nature Chemical Biology.
Для людей, страдающих диабетом, инсулин является лекарством. Но для некоторых морских видов это вещество становится оружием. Морская улитка с помощью инсулина вызывает резкое падение уровня сахара в организме своей жертвы. В результате та лишается возможности двигаться и сопротивляться.
Яд морской улитки стал основой для конструкции нового инсулина. Ученые выделили биохимические особенности, которые позволяют инсулину быстро начать действовать, и с учетом этих данных создали модифицированную форму человеческого инсулина. Они выразили надежду, что инсулин с очень быстрым эффектом позволит лучше контролировать уровень сахара в крови пациентов.
Известно, что инсулин вырабатывается в поджелудочной железе. Его молекулы имеют тенденцию собираться в пары и группы по шесть единиц. Это естественный процесс, который обеспечивает эффективное хранение вещества в организме, но для больных диабетом он представляет угрозу.
Предыдущие исследования показали, что инсулин не может попасть из места инъекции в кровоток до тех пор, пока кластеризованные молекулы не разъединятся. В результате укол начинает действовать только спустя какое-то время, что повышает риск осложнений.
В ходе новой научной работы ученые установили, что инсулины морских улиток не образуют кластеров. Моллюскам не нужно сохранять инсулин, он требуется им только для того, чтобы быстро парализовать рыбу.
Современным пациентам доступен модифицированный инсулин. Его молекулы также собираются парами, но распадаются быстрее, чем естественное вещество. Однако яд улиток превзошел даже новейшие разработки в области биотехнологий.
Ученые включили несколько ключевых молекулярных особенностей инсулина улитки Conus geographus в человеческий инсулин и привели его в мономерную форму. Затем они обнаружили, что это вид – не единственный, который продуцирует искомое вещество. Так, у улиток Conus kinoshitai также обнаружился токсичный инсулин, но он оказался сконструирован совсем иначе, чем у их собратьев.
Проанализировав все собранные данные, эксперты создали молекулу гибридного инсулина. Она может связываться с рецептором человеческого инсулина, но не образует кластеров. В исследовании говорится, что разработка имеет большой потенциал для создания терапевтических средств нового поколения.
Ранее сообщалось, что биологи выявили блокирующий ВИЧ и вирус Эбола белок. Он есть у мышей и обезьян, но отсутствует у человека.