Математическая модель применения чувствительного к глюкозе инсулина

Новая модель чувствительного к глюкозе инсулина, разработанная исследователями из Массачусетского технологического института, может привести к более эффективному лечению диабета и избавить от необходимости регулярного тестирования уровня глюкозы в крови.

Автор: Людмила Панчук, редакторка

Новая стратегия лечения диабета состоит в том, чтобы давать пациентам инсулин, который циркулирует в кровотоке, оставаясь бездействующим, пока не активизируется повышением уровня сахара в крови.

Тем не менее, никакие чувствительные к глюкозе инсулины (GRI - glucose-responsive insulin) не были одобрены для использования человеком. И единственный препарат, который вошел в стадию клинических испытаний, был снят с производства после того, как не смог продемонстрировать эффективность на людях.

Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) в настоящее время разработали математическую модель, которая может предсказать поведение различных видов GRI как у людей, так и у грызунов. Они полагают, что эта модель может быть использована для разработки инсулинов, которые с большей вероятностью будут эффективны в применении человеком.

Цель разработки

Людям с диабетом приходится многократно измерять уровень сахара в крови в течение дня и вводить инсулин. В качестве потенциальной альтернативы многие исследователи диабета в настоящее время работают над созданием чувствительного к глюкозе инсулина, который можно вводить только один раз в день, и он начнет самостоятельно действовать при повышении уровня сахара в крови.

Ученые использовали различные стратегии для разработки таких препаратов.

Например, инсулин может переноситься полимерной частицей, которая растворяется при появлении в крови глюкозы, высвобождая лекарство. Или инсулин может быть модифицирован молекулами, которые соединяются с глюкозой и запускают активацию инсулина.

В данном случае команда MIT сосредоточилась на GRI, который покрыт молекулами, называемыми PBA. Они вступают в реакцию с глюкозой и активируют инсулин.

Новое исследование основано на математической модели, которую лаборатория Strano впервые разработала в 2017 году. Модель представляет собой набор уравнений, описывающих поведение глюкозы и инсулина в различных частях человеческого тела, таких как кровеносные сосуды, мышцы и жировая ткань. Эта модель может предсказать, как данный показатель GRI повлияет на уровень сахара в крови в разных частях тела.

Свою разработку ученые предоставляют всем, кто хочет ее использовать. Эта модель может также применяться и к другим лекарствам, предназначенным для реагирования на состояния в теле пациента.

Источник: MIT News