Otkrićem inzulina prije gotovo jednog stoljeća, dijabetes se iz smrtne pretvorio u kroničnu bolest. Znanstvenici s Case Western Reserve University School of Medicine su objavili otkriće koje bi moglo voditi do značajnog poboljšanja kvalitete života kod ljudi koji se bore s dijabetesom.
Nakon više desetljeća nagađanja o točnom djelovanju inzulina na stanice, međunarodna skupina znanstvenika pronašla je konačan odgovor. U znanstvenom članku, objavljenom 9. siječnja u časopisu Nature, opisali su kako se inzulin veže za stanice, omogućujući im da pretvore šećer u energiju. Također, objasnili su i kako sam inzulin mijenja oblik kao rezultat tog djelovanja.
“Ova otkrića povlače važne implikacije za pacijente s dijabetesom”, rekao je profesor biokemije i predsjednik odjela na Case Western Reserve, te jedan od vođa skupine Michael A. Weiss, MD, Phd, MBA. “Ove nove informacije nam eksponencijalno povećavaju vjerojatnost da razvijemo bolje liječenje, posebice u obliku pilula umjesto šprica, igala ili pumpi.”
Weiss, također svjetski poznat po svom istraživanju o inzulinu iz 1991. koristio je nuklearne MR tehnike kako bi opisao strukturu inzulina. Nedavno je razvio i probnu verziju hormona koji nije potrebno rashlađivati, što je važan napredak za osobe s dijabetesom u zemljama u razvoju. Nova otkrića biti će upisana kao jedna od najvažnijih u Weiss-ovoj, te karijerama čitave generacije znanstvenika posvećenih rješavanju problema dijabetičara. Potraga za rješenjem kako se inzulin točno veže za stanice traje još 1969., kada je Dorothy Hodgkin sa suradnicima na Oxfordu prvotno opisala strukturu molekule inzulina.
“Došlo je do zastoja u otkrićima od tada no nadamo se da smo sada probili blokadu.”, kaže Weiss. Dokaz veličine ovog izazova je i raznolikost ljudi potrebnih u istraživačkoj skupini. Weiss je bio voditelj istraživanja zajedno s izvanrednim profesorom Mike Lawrence-om iz Walter and Eliza Hall instituta za medicinska istraživanja u Melbourne-u. Zajedno su uključili u istraživanje i znanstvenike sa Sveučilišta u Chicagu, Sveučilišta u York-u u Engleskoj, te Instituta za organsku kemiju i biokemiju u Pragu.
Znanstvenici su primijetili da stanice apsorbiraju šećer u krvi kao energiju potrebnu tijelu. Ipak, glukoza ne može proći kroz staničnu membranu bez pomoći inzulina, hormona koji se luči u endokrinim stanicama u gušterači. Kako bi apsorbirale šećer, većina stanica ima receptore inzulina koji na sebe vežu hormon dok prolazi krvotokom. Istraživači su testirali strukturalne modele koristeći molekularno-genetske metode za umetanje sondi koje su ultraljubičastom svjetlosti aktivirane za ulazak u receptore. Ovaj postupak daje trodimenzionalne slike s mnogo detalja, što je dalo ključne odgovore Weissu, Lawrenceu i njihovim suradnicima.
“I inzulin i njegovi receptori prolaze kroz promjene za njihova međudjelovanja,” tvrdi Lawrence. “Djelić inzulina se nabora i ključni dijelovi unutar receptora se pomaknu kako bi propustili hormon inzulina. Možemo to nazvati molekularnim rukovanjem.” Razumijevanje te mehanike vezanja nudi moguće napretke u liječenju dijabetesa, koje je do sada ovisilo o višestrukim dnevnim injekcijama inzulina. Weiss tvrdi kako ovo otkriće upućuje na to da se manje molekule trebaju usmjeriti prema “signalnim pukotinama” na receptorima i da bi se tako mogla stvoriti alternativna rješenja injekcijama, a isto tako i smanjiti broj dnevnih doza.
Pacijenti s dijabetesom imaju povišenu dozu šećera u krvi zbog neodgovarajuće proizvodnje inzulina, lošeg vezanja inzulina za stanice ili oboje. Bolest može prouzročiti mnoge komplikacije, od srčanih bolesti, moždanog udara i visokog krvnog tlaka do sljepoće i problema s bubrezima. Dijabetes ima približno 26 milijuna, odnosno više od 8% ljudi u SAD-u i taj je broj, prema centrima za kontrolu bolesti, u porastu.
Izvor: Case Western Reserve University
