Uno studio pubblicato su Nature Nanotechnology mostra come i nanocluster di insulina possono controllare l'attività dell'insulina. I risultati possono portare a nuovi tipi di farmaci insulinici, afferma l'autrice senior Ana Teixeira del Dipartimento di biochimica e biofisica medica (MBB) del Karolinska Institutet.
Il diabete ha una prevalenza elevata e in aumento in tutto il mondo. La terapia sostitutiva con insulina aiuta i pazienti a mantenere i livelli di glucosio entro un intervallo accettabile, ma è ancora difficile imitare la dinamica del rilascio di insulina endogena evitando una pericolosa ipoglicemia.
Lo studio condotto dal gruppo di ricerca di Ana Teixeira dimostra che è possibile modificare l'attività dell'insulina assemblando l'insulina in nanocluster. La stessa concentrazione di insulina può avere una potenza molto diversa a seconda di come sono progettati i nanocluster.
"C'è bisogno di trovare nuovi modi per implementare la terapia sostitutiva con insulina. I risultati del nostro studio possono portare a nuovi tipi di farmaci insulinici. Mostriamo un nuovo modo di somministrare l'insulina che potrebbe portare a diverse dinamiche di azione dell'insulina, nonché al sviluppo di varianti di insulina tessuto-specifiche," afferma la ricercatrice principale Ana Teixeira.
Il gruppo di ricerca ha eseguito studi di imaging a super risoluzione sull’organizzazione spaziale dei recettori dell’insulina sulla membrana cellulare, che hanno guidato la progettazione dei nanocluster di insulina. Questi sono stati formati utilizzando la tecnologia degli origami del DNA, in cui il DNA funge da piattaforma per assemblare le molecole di insulina.
"Ciò ci ha permesso di controllare il numero di molecole di insulina in ciascun nanocluster ma anche la loro organizzazione spaziale con precisione su scala nanometrica. Abbiamo analizzato gli effetti di diverse varianti di nanocluster di insulina nelle cellule adipose. Infine, abbiamo testato gli effetti dei nanocluster di insulina in un modello di pesce zebra del diabete", spiega Ana.
Il gruppo di ricerca studierà ora ulteriormente i meccanismi d'azione dei nanocluster di insulina.
"Caratterizzeremo i nanocluster dei recettori dell'insulina in diversi tessuti utilizzando la microscopia a super risoluzione e NanoDeep, un metodo che abbiamo sviluppato in precedenza che utilizza il DNA invece della luce per rilevare la localizzazione delle proteine nelle cellule, come nel caso della microscopia convenzionale. Il nostro obiettivo è utilizzare questi dati per guidare la progettazione di nanocluster di insulina mirati a tessuti specifici," afferma Ana.
Ulteriori informazioni: Joel Spratt et al, Attivazione multivalente del recettore dell'insulina utilizzando nanostrutture di origami di DNA-insulina, Nature Nanotechnology (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01507-y
Informazioni sul giornale: Nanotecnologia naturale
Fornito da Karolinska Institutet
