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Los investigadores han ideado una nueva forma de combinar la insulina con una segunda hormona conocida como amilina para crear un tratamiento experimental que imite la forma en que nuestro cuerpo funciona y conduce a un mejor control del azúcar en la sangre. El tratamiento de pacientes con diabetes con insulina y pramlintida es más efectivo que el tratamiento con insulina solamente. Sin embargo, debido a que las mezclas de insulina y pramlintida son inestables y deben inyectarse por separado, los análogos de amilina solo son utilizados por el 1,5% de las personas con diabetes para controlar el azúcar en la sangre.

La administración conjunta de insulina y pramlintida estabilizada supramolecularmente imita mejor la cinética endógena de insulina y amilina co-secretada, y es prometedora como una terapia de reemplazo hormonal dual.

Los investigadores de la escuela de ingeniería de Stanford han desarrollado una forma de formular una combinación de insulina y amilina para aumentar la efectividad de las inyecciones de insulina para un mejor control del azúcar en la sangre de los pacientes. El artículo de investigación ha sido publicado en Nature Biomedical Engineering.

La nueva técnica implica una capa protectora que envuelve las moléculas de insulina y amilina y, por primera vez, les permite coexistir en una sola inyecció. Dirigido por el científico de materiales Eric Appel, el avance podría permitir a los pacientes con diabetes tomar una inyección de doble acción que contiene insulina en combinación con un medicamento basado en una segunda hormona, conocida como amilina.

Amilina juega un papel sinérgico con la insulina para controlar los niveles de azúcar en la sangre después de comer de una manera que es más efectiva que la insulina sola e imita lo que ocurre naturalmente con una comida. Si bien el medicamento a base de amilina ya está disponible comercialmente, se estima que menos del 1% de los pacientes con diabetes que usan terapia con insulina también utilizan este tratamiento complementario porque las dos hormonas, que funcionan juntas sin problemas en el cuerpo, son demasiado inestables para coexistir en la misma jeringa

“Tomar esa segunda inyección con la de insulina es una barrera real para la mayoría de los pacientes. Nuestra formulación permitiría administrarlos juntos en una sola inyección o en una bomba de insulina”, dijo Appel, autor principal de un artículo de investigación. “Este recubrimiento se disuelve en el torrente sanguíneo, permitiendo que estas dos hormonas importantes trabajen juntas de una manera que imita cómo funcionan en individuos sanos”, dijo Appel.

Hasta ahora, los investigadores han probado la estabilidad de la envoltura en el laboratorio y han realizado experimentos preliminares para ver cómo funciona su inyección dos en uno en el modelo preclínico más avanzado: los cerdos diabéticos. Pero, debido a que ambos medicamentos ya están en el mercado y la formulación de doble fármaco se probó en modelos avanzados, Appel dijo que el equipo solo necesita demostrar que su técnica no es tóxica en humanos para iniciar ensayos en personas, acercando esta tecnología al mercado más que la mayoría drogas en etapa inicial. Appel y sus colaboradores esperan que este enfoque pueda, algún día, aumentar drásticamente el uso de amilina y conducir a un mejor manejo de la glucosa para los aproximadamente 450 millones de personas en todo el mundo con diabetes juvenil (tipo 1) o diabetes de inicio en la edad adulta (tipo 2).

Aunque pocos pacientes con diabetes usan actualmente el medicamento a base de amilina después de su inyección de insulina, aquellos sí experimentan beneficios importantes, dijo Appel. Datos clínicos anteriores muestran que los pacientes que usan ambos pierden peso y tienen un mejor control sobre su azúcar en la sangre. El control mejorado de la diabetes puede reducir el riesgo de complicaciones graves de salud, como insuficiencia renal, ceguera, enfermedades cardíacas y amputaciones, todo lo cual se cierne sobre cualquier persona con diabetes. Si el enfoque de envoltura hace posible combinar insulina y amilina en una dosis, esto ofrecería a los pacientes con diabetes una forma conveniente de imitar su secreción natural en el cuerpo humano. En los no diabéticos, la amilina se secreta de las mismas células en el páncreas que producen insulina.

La insulina mejora la absorción de azúcar por las células, eliminándola del torrente sanguíneo. Por su parte, la amilina hace tres cosas para controlar el azúcar en la sangre. Primero, evita que otra hormona, el glucagón, le diga al cuerpo que libere azúcar adicional que se ha almacenado en el hígado. En segundo lugar, produce una sensación de “plenitud” en las comidas que reduce la ingesta de alimentos. Tercero, en realidad ralentiza la absorción de alimentos por parte del cuerpo, reduciendo el pico típico de azúcar en la sangre después de una comida. Los tres son una bendición para el cuidado de la diabetes.

Para hacer posible el emparejamiento de insulina y amilina en una jeringa, los investigadores desarrollaron una envoltura molecular hecha de polietilenglicol, o PEG, un químico no tóxico común utilizado en todo, desde cosméticos hasta laxantes. El equipo de Stanford utilizó un nuevo tipo de PEG que tiene una especie de velcro molecular en el extremo, llamado cucurbituril-PEG o CB-PEG. Las capacidades similares a velcro de CB-PEG le permiten unirse reversiblemente a la insulina y a la amilina por separado, protegiendo las porciones inestables de cada molécula de la descomposición. Sin embargo, una vez inyectadas en el cuerpo, las drogas se liberan del CB-PEG y son libres de actuar sin obstáculos.

“CB-PEG es una entidad química completamente nueva”, dijo Appel. En las pruebas de laboratorio de estabilidad, los investigadores calentaron la insulina envuelta y sin envolver a la temperatura corporal normal y la sacudieron, un proceso conocido como envejecimiento estresado. Descubrieron que la insulina no protegida era estable durante solo 10 horas en el tubo de ensayo, pero la insulina “PEGilada” todavía estaba completamente activa 100 horas más tarde. Sin la envoltura, el combo de dos medicamentos falla en solo 3 horas. Sin embargo, lo más impresionante es que la formulación conjunta de insulina PEGilada y amilina permaneció estable durante al menos 100 horas, lo que podría ser una vida útil lo suficientemente larga como para significar que la combinación podría administrarse mediante bombas de insulina.

En estudios con animales, los investigadores vieron una superposición significativa de la actividad de la formulación de dos medicamentos, un hallazgo importante que indica que el enfoque está imitando de cerca lo que sucede en un cuerpo sano, incluida una supresión casi total del glucagón, la hormona que indica hígado para liberar el azúcar almacenado, a pesar de que la persona acaba de consumir una comida. “Estamos entusiasmados con los resultados, por decir lo menos”, dijo Appel, quien ya ha solicitado una patente sobre la tecnología.

Fuente: https://medicaldialogues.in

Referencia: Maikawa CL, Smith AA, Zou L, A co-formulation of supramolecularly stabilized insulin and pramlintide enhances mealtime glucagon suppression in diabetic pigs. Nat Biomed Eng (2020).