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Il veleno di lumaca cono produce un nuovo tipo di insulina, secondo un nuovo studio.
Il diabete è un problema di salute globale che colpisce milioni di persone. Nel 2014 c’erano 422 milioni di diabetici, rispetto ai 108 milioni del 1989. La condizione può essere trattata con dieta, attività fisica, medicinali come iniezioni di insulina sintetica e screening regolare.
Ora, quasi un secolo dopo la scoperta dell’insulina, un team di ricercatori ha sviluppato la versione dell’ormone più piccola e perfettamente funzionante esistente al mondo, usando il veleno di lumaca di mare. I ricercatori degli Stati Uniti e dell’Australia riferiscono di aver prodotto un nuovo tipo di insulina, che combina la potenza dell’insulina umana e il potenziale ad azione rapida dell’insulina velenosa prodotta dalle lumache a cono. L’insulina sviluppata potrebbe essere utilizzata per creare un trattamento del diabete più sicuro ed efficace.
“Ora siamo in grado di creare una versione ibrida di insulina che funziona nell’uomo e che sembra avere anche molti degli attributi positivi dell’insulina della lumaca cono. Questo è un importante passo avanti nella nostra ricerca per rendere il trattamento del diabete più sicuro ed efficace“, dice il Dr. Danny Hung-Chieh Chou, un Professore di biochimica U of U Health e uno degli autori dello studio.
Cosa sono le lumache cono?
Le lumache cono si trovano in genere nelle acque tropicali di tutto il mondo. Le specie più grandi, come il Conus geographus, rilasciano veleno contenente insulina ad azione rapida. La puntura di alcune delle specie più grandi di lumache cono tropicale può essere grave, a volte persino fatale per l’uomo. Una lumaca cono, proprio come le altre lumache, è lenta, ma con un attacco rapido e potente. Questa creatura predatrice può rilevare altre specie che nuotano, dispiegando una proboscide acuta o una sporgenza simile ad un ago dalla sua bocca. Preda piccoli pesci che vivono sul fondo e, una volta morsi, subiranno significative cadute di zucchero nel sangue, paralizzandosi temporaneamente. La lumaca spara quindi un dente simile ad un arpione nella sua preda e la ingoia intera.
Una lumaca altamente velenosa, la Conus geographus, con il sifone sollevato e la palpebra estesa. Credito di immagine: Oksana Golubeva / Shutterstock.
L’insulina è un ormone prodotto dal pancreas per consentire all’organismo di utilizzare zucchero o glucosio dai carboidrati per produrre energia o immagazzinarla per un uso futuro. L’insulina aiuta a controllare i livelli di zucchero nel corpo, evitando che diventi troppo alta (iperglicemia) o troppo bassa (ipoglicemia).
L’insulina consente al glucosio nel sangue di entrare nelle cellule, dando loro l’energia per funzionare. Quando c’è una mancanza di insulina sufficiente, il glucosio rimane nel sangue, portando allo sviluppo del diabete. Esistono tre tipi di diabete: diabete di tipo 1, di tipo 2 e gestazionale. Nel diabete di tipo 1, che è una malattia autoimmune, il sistema immunitario attacca il pancreas, causando danni. Si chiama anche diabete insulino-dipendente perché il pancreas non può produrre insulina. Di conseguenza, il paziente deve iniettarsi
insulina sintetica. Il diabete di tipo 2, o il diabete non insulino-dipendente, si verifica quando il pancreas può produrre insulina, ma non è sufficiente o c’è insulino-resistenza, in cui le cellule non rispondono all’ormone. Il diabete gestazionale invece, si verifica durante la gravidanza.
Lumaca cono
Nell’articolo pubblicato sulla rivista Nature Structural and Molecular Biology, il team ha dimostrato che l’insulina prodotta dalla lumaca cono velenosa aveva molti tratti biochimici in comune con l’insulina umana. Inoltre, funziona più velocemente dell’insulina umana ad azione più rapida disponibile oggi. L’insulina umana può richiedere fino a mezz’ora per influenzare i livelli di glucosio nel sangue, mentre l’insulina della lumaca agisce istantaneamente. Il team ha studiato l’insulina della lumaca velenosa, nella speranza che possa essere utilizzata nell’uomo. Ha rivelato che è meno potente dell’insulina umana, concludendo che il veleno da solo non può sostituire l’insulina sintetica utilizzata oggi, Per risolvere il problema, il team ha utilizzato la biologia strutturale e le tecniche di chimica medicinale per isolare quattro aminoacidi che aiutano l’insulina della lumaca di mare a legarsi al recettore dell’insulina. I ricercatori hanno generato una versione troncata di una molecola dell’ insulina umana, ossia senza la regione responsabile dell’aggregazione.
Il team ha sintetizzato una versione combinata di insulina con alcune delle proprietà ad azione rapida della molecola di insulina della lumaca veleno e la potenza dell’insulina umana. I ricercatori hanno testato la nuova insulina sui topi e hanno scoperto che la nuova insulina funzionava proprio come la vera insulina umana, ma più velocemente.
Gli scienziati la chiamano “mini-insulina”
“La mini-insulina ha un enorme potenziale. Con poche sostituzioni strategiche, abbiamo generato una struttura molecolare potente e ad azione rapida che è l’insulina più piccola e completamente attiva prodotta fino ad oggi. Dato che è così piccola, dovrebbe essere facile da sintetizzare, diventando il candidato principale per lo sviluppo di una nuova generazione di terapie insuliniche “, ha affermato Chou.
Sebbene i risultati dello studio siano promettenti, non sono ancora pronti per l’uso umano. Sono necessari ulteriori studi per stabilire l’efficacia e la sicurezza della nuova insulina.
Fonte: Nature
