Препараты для лечения сахарного диабета стимулируют высвобождение инсулина клетками поджелудочной железы, но многие из них вызывают серьезные побочные эффекты и поражают другие органы, включая мозг и сердце.
Некоторые препараты приводят к слишком интенсивному выделению инсулина и чрезмерному падению уровня глюкозы – гипогликемии.
Теперь ученые создали препарат для лечения сахарного диабета 2 типа, который можно «выключать» и «включать» с помощью синего света, оптимизируя его активность.
Изобретатели из отделения медицины Имперского колледжа Лондона (Великобритания) и LMU Munich (Германия) опубликовали результаты своей работы на страницах журнала Nature Communications.
Ученые пишут, что сахарный диабет 2 типа – это одно из самых распространенных и опасных заболеваний, которым сегодня страдает 350 миллионов человек по всему миру. Это заболевание приводит к инфарктам и инсультам, поражает периферические нервы, сетчатку глаз, почки. Согласно информации Центра по контролю и профилактике заболеваний США, в 2012 году в Америке 29,1 миллиона человек (9,3% населения) имели диагноз диабет.
Заболевание проявляется нарушением обмена глюкозы в организме, вызванным неспособностью поджелудочной железы компенсировать повышенную устойчивость клеток к инсулину. В своей последней работе ученые показали, что прототип нового средства под названием JB253 успешно стимулирует высвобождение инсулина из клеток поджелудочной железы при воздействии синего света.
Они поясняют, что им удалось адаптировать существующее вещество на основе сульфонилмочевины таким образом, чтобы молекула изменяла свою форму, а значит и активность, под воздействием синего света LED.
«Молекула оказывала желаемое действие в лабораторных условиях»
Прием сульфонилмочевины сопровождается риском гипогликемии и сердечно-сосудистых заболеваний, но при новой технике эти риски нивелируются.
Доктор Дэвид Ходсон (David Hodson), сотрудник Имперского колледжа Лондона, поясняет: «В принципе, этот тип терапии позволяет лучше контролировать уровень глюкозы в крови, потому что лекарственную молекулу можно «включать» на необходимое время вскоре после еды. Это также уменьшает риск осложнений».
Доктор Ходсон и его коллеги говорят, что способность молекул реагировать на свет изучается еще с 19 столетия, но ученые только недавно начали использовать эти свойства для создания светочувствительных лекарственных веществ.
«Фотоактивируемые лекарства, фотофармакология может быть невероятно полезна при целом спектре заболеваний, потому что появляется возможность удаленно контролировать специфические процессы в организме с помощью света», — говорит профессор Траунер (Trauner) из LMU Munich.
Суть нового изобретения в следующем. Лекарство остается неактивным до того момента, пока пациент не включит LED-устройство, приложенное к коже. Ученые обращают внимание, что для активации молекулы достаточно незначительного излучения, которое проникнет сквозь кожу. Активация молекулы – процесс обратимый. Как только источник света погаснет, молекула перейдет в неактивное состояние и перестанет оказывать гипогликемическое действие.
«Таким образом, мы создали молекулу, которая оказывает желаемое действие на клетки поджелудочной железы. Пока только в лабораторных условиях. Предстоит еще долгий путь к созданию терапии, которая будет применяться на настоящих пациентах, но это остается нашей главной целью», — говорит доктор Ходсон.
Доктор Ричард Эллиотт (Richard Elliott) из британской организации Diabetes UK, которая помогала финансировать исследование, добавляет: «Производные сульфонилмочевины помогают многим людям контролировать сахарный диабет 2 типа. Но они, как и другие препараты, имеют различные побочные эффекты. Работа над фотоактивируемыми препаратами все еще находится на ранних стадиях, а они демонстрируют потрясающие результаты. Это поможет создать более безопасные, лучше контролируемые варианты лечения».
В финансировании этого исследования принимали участие Европейский фонд по изучению диабета, Европейский исследовательский совет, Совет по медицинским исследованиям Великобритании и Wellcome Trust.