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Sviluppata una nuova insulina ultra-veloce: si basa su molecole di monomeri più semplici

Inizia ad avere effetto quasi immediatamente dopo l’iniezione, funzionando quattro volte più velocemente delle attuali formulazioni commerciali

Roberto Zoncadi Roberto Zonca   

Un team di ricercatori della Stanford University ha fatto sapere di aver sviluppato una nuova insulina che risulta esser efficace immediatamente dopo l’iniezione. La formulazione, hanno evidenziato gli scienziati, risulta quattro volte più velocemente delle formulazioni ad azione rapida attualmente sul mercato. Eric Appel, assistente professore di scienza dei materiali e ingegneria alla Stanford, ha ammesso si è trattato di un risultato del tutto inaspettato, ma certamente gradito: “Volevamo sviluppare una ‘polvere magica’ che aiutasse a risolvere il problema di stabilità dell’insulina”, ha dichiarato, ma alla fine il risultato ottenuto è stato di gran lunga superiore. Il polimero additivo utilizzato per la nuova formulazione riesce a stabilizzare l’insulina per oltre 24 ore (in condizioni di stress), mentre i prodotti attualmente sul mercato arrivano a fatica alle 6 / 10 ore.

I ricercatori hanno dunque testato il farmaco sui suini diabetici e confermato l’azione ultraveloce della loro formulazione. I risultati della sperimentazione, che sarà presto estesa all’uomo, sono stati pubblicati integralmente sulle pagine della rivista Science Translational Medicine. "In termini di stabilità - evidenzia Caitlin Maikawa, studentessa laureata nel laboratorio di ricerca leader Eric Appel, co-autore principale dello studio - abbiamo fatto un grande passo indietro rendendo l'insulina monomerica. Quindi, aggiungendo il nostro polimero, abbiamo raggiunto più del doppio della stabilità dell'attuale standard commerciale".

Nel mondo ci sono oltre 40 milioni di persone affette da diabete di tipo 1, e si affidano alla terapia sostitutiva dell'insulina, sia attraverso iniezioni quotidiane che tramite l’ausilio di una pompa per infusione. "Questi pazienti non sono in grado di produrre l'insulina necessaria per promuovere l'assorbimento di glucosio cellulare in risposta ai pasti e devono somministrare boli di insulina calcolati durante i pasti per prevenire le escursioni glicemiche". Tuttavia, anche le insuline ad azione rapida non funzionano così velocemente come l'insulina prodotta dal corpo umana. Mentre l'insulina naturale prodotta e secreta da persone non diabetiche può raggiungere il picco di concentrazione in soli 30 minuti, gli analoghi dell'insulina ad azione rapida (RAI) progettati per essere assunti dopo i pasti non raggiungono il picco di attività fino a 60-90 minuti dopo la somministrazione.

Trovare il polimero giusto con le proprietà desiderate è stato un lungo processo, che ha comportato per il team di ricercatori un viaggio di tre settimane in Australia, dove un robot ha permesso di selezionare circa 1500 candidati preliminari. Subito dopo i ricercatori hanno potuto condurre dei test per identificare i polimeri migliori. I primi 100 candidati non sono riusciti a stabilizzare l’insulina, ma la ricerca è andata avanti finché - a poche settimane dell’inizio della sperimentazione sui maiali diabetici - non è stato individuato il “polimero magico”.

“Credevamo di esser in un vicolo cieco - ha detto Joseph Mann, studente laureato nel laboratorio Appel e co-autore principale dell’articolo - e poi all’improvviso è arrivata la svolta inaspettata, a poche settimane dall’avvio programmato della sperimentazione. Nel momento in cui abbiamo ottenuto l’incoraggiante risultato dovevamo partire di corsa”.

Con una sovvenzione iniziale dello Stanford Diabetes Research Center e dello Stanford Maternal and Child Health Research Institute, i ricercatori sono stati in grado di valutare la loro nuova formulazione di insulina monomerica nei suini diabetici - il modello animale non umano più avanzato - e hanno scoperto che la loro insulina ha raggiunto 90 percento della sua attività di picco entro cinque minuti dall’iniezione di insulina. Per fare un confronto, l’insulina commerciale ad azione rapida ha iniziato a mostrare un’attività significativa solo dopo 10 minuti. Inoltre, l’attività dell’insulina monomerica ha raggiunto il picco a circa 10 minuti mentre l’insulina commerciale ha richiesto 25 minuti. Negli esseri umani, questa differenza potrebbe tradursi in una riduzione di quattro volte del tempo impiegato dall’insulina per raggiungere il picco di attività.

“Quando ho eseguito gli esami del sangue e ho iniziato a tracciare i dati, quasi non riuscivo a credere al risultato ottenuto”, ha detto Maikawa. “È davvero un successo senza precedenti”, ha poi aggiunto entusiasta Appel, autore senior del documento: “Quanto siamo riusciti ad ottenere è stato per decenni l’obiettivo primario per molte grandi aziende farmaceutiche”.

Secondo gli scienziati la nuova formulazione di insulina sarà fondamentale per lo sviluppo futuro di un pancreas artificiale che funzioni senza la necessità dell’intervento del paziente.

Riferimenti
Roberto Zoncadi Roberto Zonca   

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