Une molécule imitant l’insuline pourrait être développée en pilule orale

Image floue de rangées de médicaments emballés sur des étagèresPartager sur Pinterest
Les chercheurs ont identifié une protéine non liée à l’insuline, qui pourrait conduire au développement d’une pilule orale imitant l’insuline. Sergio Marcos/Stocksy
  • Une étude récente a exploré si une molécule non liée à l’insuline pouvait jouer le même rôle que l’insuline.
  • À l’aide de la cryo-microscopie électronique, les chercheurs ont identifié une petite protéine non liée à l’insuline qui peut activer le récepteur de l’insuline humaine.
  • Cette découverte ouvre la voie au développement futur d’une pilule orale imitant l’insuline pour remplacer les injections quotidiennes d’insuline chez les personnes atteintes de diabète.

Lorsque les aliments sont décomposés dans l’intestin, le glucose est libéré dans la circulation sanguine. En réponse, le pancréas sécrète l’hormone insulinequi “ordonne” aux cellules graisseuses, musculaires et hépatiques d’absorber le glucose.

À l’échelle mondiale, on estime 8,4 millions de personnes vivent avec diabète de type 1 (DT1)une condition dans laquelle le corps ne produit pas l’hormone insuline ou en produit très peu. Sans insuline, le glucose reste dans le sang et les cellules manquent de l’énergie nécessaire pour maintenir la vie.

Les personnes atteintes de diabète de type 1 (et certaines diabète de type 2) ont besoin de recevoir de l’insuline pour contrôler leur glycémie et leur absorption d’énergie. Le plus souvent, l’insuline est injectée à l’aide d’une seringue, d’un stylo à insuline ou d’une pompe à insuline. Cela a plusieurs limites à cette méthode, y compris :

  • douleur à l’injection
  • inconfort pour les personnes souffrant de phobie des aiguilles
  • possible non-respect de la routine d’injection
  • risque de lipodystrophie (répartition anormale des graisses)

Maintenant, des chercheurs du Walter and Eliza Hall Institute (WEHI) à Melbourne, en Australie, en collaboration avec des chercheurs de Lilly, ont identifié une protéine qui imite le rôle de l’insuline, ouvrant potentiellement la voie au développement d’une pilule orale pour remplacer l’insuline. injections.

Leurs conclusions ont été récemment publiées dans Communication Nature.

L’obstacle à l’administration orale d’insuline est le fait que l’insuline est une protéine qui est digérée dans l’estomac avant d’atteindre la circulation sanguine.

Pour que l’insuline fonctionne, elle doit passer par l’estomac et dans la circulation sanguine encore intacte, pour être transportée vers les récepteurs de l’insuline sur les cellules graisseuses, musculaires et hépatiques.

Ces dernières années, de nombreux efforts de recherche ont été déployés pour surmonter ce défi.

Par exemple, dans un étude 2019une équipe de recherche dirigée par le MIT a développé une capsule ingérable et auto-orientée contenant une petite aiguille qui pourrait injecter de l’insuline directement dans la paroi de l’estomac.

D’autres chercheurs se sont concentrés sur mimétiques de l’insuline — des molécules qui imitent la capacité de l’insuline à activer le récepteur de l’insuline humaine, qui à son tour déclenche l’absorption de glucose sanguin. Pourtant, ce n’est pas une mince affaire.

Peter R. FlattPh.D., professeur de sciences biologiques et biomédicales à l’Université d’Ulster, a expliqué à Nouvelles médicales aujourd’hui que “l’insuline […] a une structure complexe qui a vaincu les chimistes essayant de fabriquer une petite molécule mimétique qui peut être prise par voie orale.

Daniel J. LeahyPh.D., professeur de biosciences moléculaires à l’Université du Texas à Austin, a noté à MNT:

“Il a été difficile de fabriquer une pilule supplantant l’insuline car l’insuline est une protéine qui serait digérée dans l’intestin, et toute “pilule” imitant l’insuline devrait survivre à la digestion et être absorbée dans la circulation sanguine.

De plus, les percées récentes dans cryo-microscopie électronique (cryo-EM)une technique de détermination de la forme 3D des biomolécules, ont permis aux chercheurs de visualiser en détail des molécules complexes comme l’insuline.

Cryo-EM consiste à geler des solutions de biomolécules puis à les bombarder d’électrons pour produire des images agrandies de molécules individuelles. Grâce à la cryo-EM, les chercheurs sont capables de générer des images 3D du récepteur de l’insuline et d’observer comment l’insuline et d’autres molécules modifient sa forme.

Lorsque l’insuline interagit avec le récepteur de l’insuline humaine présent dans les cellules graisseuses, musculaires et hépatiques, elle induit un changement structurel du récepteur.

Nicolas KirkPh.D., premier auteur de l’étude et agent de recherche principal au WEHI, a décrit l’interaction entre l’insuline et le récepteur comme étant “comme une main réunissant une paire de pinces”.

Certains peptides (chaînes courtes d’acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques) sont connus pour interagir avec le récepteur de l’insuline de manière similaire à l’insuline.

Les chercheurs ont utilisé la cryo-EM pour examiner l’interaction entre ces peptides et le récepteur de l’insuline au niveau moléculaire.

Ils ont découvert qu’un peptide spécifique constitué d’une chaîne de 33 acides aminés peut se lier et activer le récepteur de l’insuline de la même manière que l’insuline.

Les chercheurs espèrent que leurs découvertes éclaireront les voies du développement de nouveaux activateurs du récepteur de l’insuline humaine, qui pourraient être utilisés pour le traitement du diabète.

“La molécule conçue est une protéine (33 aa ‘peptide’) et ne résout donc pas le problème de ‘passer l’intestin’ nécessaire au succès d’une pilule, mais fournit une preuve de principe de leur stratégie et démontre que si un intestin stable [or] Une molécule absorbable avec leurs caractéristiques de conception peut être fabriquée, elle sera efficace.

– Daniel J. Leahy, Ph.D., professeur de biosciences moléculaires

Si un activateur intestinal stable du récepteur de l’insuline devait être trouvé, cela conduirait probablement au développement d’une pilule orale pour le diabète de type 1.

La capacité de gérer le diabète de type 1 à l’aide d’une pilule plutôt que d’injections signifierait une amélioration de la qualité de vie des personnes vivant avec la maladie.

Les pilules auraient également l’avantage supplémentaire d’un stockage plus facile par rapport aux flacons d’insuline, qui doivent être conservés à basse température selon des lignes directrices.

Malgré les implications positives de la molécule imitant l’insuline, des études plus rigoureuses sont encore nécessaires avant qu’une pilule d’insuline puisse être mise à la disposition du grand public.

“C’est encore un long chemin qui nécessitera des recherches supplémentaires, mais il est excitant de savoir que notre découverte ouvre la porte à des traitements oraux pour le diabète de type 1”, a déclaré le Dr Kirk dans un communiqué de presse.

Bien que les résultats thérapeutiques de cette étude soient lointains, l’existence de sémaglutide oral sur le marché est la preuve que les médicaments injectables peuvent être transformés avec succès en comprimés oraux.

Jusqu’à récemment, les agonistes des récepteurs du peptide-1 de type glucagon (GLP-1) – qui sont utilisés pour traiter le diabète de type 2 – étaient tous disponibles sous forme d’injection.

Un essai randomisé, en double aveugle, de phase 3a (le Étude PIONEER 4) ont montré que l’efficacité de la forme de pilule du sémaglutide médicament GLP-1 est comparable à celle de la forme injectable.

Désormais, le sémaglutide oral (nom commercial : Rybelsus) est approuvé par la FDA pour le traitement du diabète de type 2, et les patients qui ne peuvent ou ne veulent pas gérer leur état à l’aide d’injections disposent d’une alternative de traitement viable.

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