Il chimico Robert Doyle del College of Arts and Sciences (A & S) della Syracuse University ha capito come controllare nel diabete di tipo 2, i livelli di glucosio nel sangue senza i soliti effetti collaterali di nausea, vomito o malessere.
Robert Doyle, Laura J. e L. Douglas Meredith, Professore di eccellenza nell’insegnamento di chimica, è l’inventore di un nuovo composto che innesca la secrezione di insulina nel pancreas senza associata nausea. Lavorando con i colleghi dell’Università della Pennsylvania (Penn), del Seattle Children’s Hospital e del SUNY Upstate Medical University, il ricercatore ha progettato un coniugato di vitamina B12 legato a un farmaco approvato dalla FDA noto come Ex4.
Il composto di Doyle, chiamato B12-Ex4, può offrire una gamma più ampia di opzioni di trattamento disponibili per il diabete grazie alla sua capacità di migliorare la tolleranza al glucosio senza gli effetti collaterali associati.
( Vedi anche:Diabete di tipo 2: scoperta importante potrebbe invertire la resistenza all’ insulina).
Le sue scoperte fanno parte di un documento rivoluzionario di cui Doyle è stato co-autore, pubblicato in Diabetes, Obesity and Metabolism (John Wiley & Sons, 2018). Un documento correlato sarà pubblicato in Scientific Reports (Nature Publishing Group, 2018).
“Questo studio rappresenta un nuovo paradigma interessante per il trattamento del diabete di tipo 2, ideato utilizzando i cosiddetti farmaci agonisti GLP1-R“, afferma Doyle che è anche Professore associato di medicina presso la SUNY Upstate. “I nostri risultati evidenziano la potenziale utilità clinica dei coniugati B12-Ex4 come terapie per il trattamento del diabete di tipo 2, con una ridotta incidenza di effetti avversi”.
Il diabete di tipo 2 è caratterizzato da un aumento dei livelli di glucosio nel sangue o nelle urine, quando il corpo non è in grado di utilizzare o produce abbastanza insulina. Le complicazioni a lungo termine di questa condizione, includono danni agli occhi, ai reni o ai nervi, infarto o ictus o problemi con il processo di guarigione delle ferite.
La scoperta di Doyle deriva dal suo lavoro con exenatide, un farmaco che induce il pancreas a secernere insulina quando i livelli di glucosio sono alti. (L’insulina è un ormone che muove il glucosio dal sangue a varie cellule e tessuti, dove lo zucchero diventa energia.) Usato per trattare il diabete di tipo 2, exenatide fa parte di una vasta classe di farmaci chiamati incretino- mimetici. Questi farmaci iniettabili si legano ai recettori del peptide glucagone-simile (GLP1-R) per stimolare il rilascio di insulina.
Un inconveniente di exenatide è che GLP1-R si trova nel pancreas e nel cervello. Stimolare il recettore nel pancreas porta ad aspetti positivi del controllo del glucosio, ma farlo nell’ipotalamo (la parte del cervello che coordina il sistema nervoso e la ghiandola pituitaria) causa malessere e nausea.
“Siamo stati in grado di mitigare gli effetti collaterali di exenatide impedendogli di entrare nel cervello, ma permettendogli di penetrare in altre aree del corpo, come il pancreas”, dice Doyle. “La nostra capacità di” risolvere gli effetti collaterali di Ex-4, potrebbe avere anche un impatto sull’obesità e sul trattamento del cancro, dal momento che possiamo usare il nostro sistema farmacologico per prevenire o modulare gli effetti collaterali mediati dal sistema nervoso centrale che in questo caso è la nausea cronica”.
La ricerca critica di Doyle è rivolta agli agonisti del GLP-1R: prodotti chimici sintetici a base di peptidi che si legano agli organi o alle cellule, inducendoli a produrre una risposta biologica. Questi coniugati peptidici di insulina sono gli unici ormoni noti in grado di ridurre i livelli di zucchero nel sangue migliorando la secrezione di insulina. Questi prodotti agiscono riducendo l’assunzione di cibo e il peso corporeo.
Secondo Doyle, questi farmaci sono efficaci per il trattamento dell’obesità, ma molti diabetici di tipo 2 non sono obesi o in sovrappeso: “In realtà, dovrebbero evitare di perdere peso “, dice il ricercatore. “Aggiungete a ciò la prevalenza di nausea o vomito e le probabilità di saltare le dosi o interrompere il trattamento aumentano considerevolmente. Questi effetti avversi sono sorprendentemente poco studiati e limitano l’uso completo e diffuso degli agonisti del GLP-1R per il trattamento della malattia metabolica”, continua il ricercatore.
In risposta a necessità critiche, il laboratorio di Doyle ha guidato lo sviluppo di un trattamento incretino di nuova generazione che controlla lo zucchero nel sangue senza causare una riduzione dell’assunzione di cibo o un cambiamento nel comportamento alimentare. “Questo metodo di coniugazione è ideale per il futuro trattamento del diabete di tipo 2”, afferma Doyle, aggiungendo che la Syracuse University possiede il brevetto su questo lavoro. “Potrebbe anche essere ampiamente vantaggioso per altre terapie che trarrebbero beneficio dalla ridotta penetranza del SNC”.
Doyle ha collaborato con Matthew Hayes, Professore associato di neuroscienza nel Dipartimento di Psichiatria nella Perelman School of Medicine di Penn, nella progettazione sperimentale ed esecuzione del progetto.
Da quando è entrato a far parte della facoltà di Syracuse nel 2005, Doyle è diventato una stella nascente nella chimica farmaceutica. Il suo ampio background in chimica sintetica, drug delivery e biochimica delle proteine, sottolinea la sua ricerca trasversale che ha ricevuto il supporto di molteplici fonti, tra cui il National Institutes of Health, l’ American Chemical Society, la Serum Foundation e vari partner industriali.
Fonte: Syracuse University
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