Dalle lumache di mare arriva l’insulina perfetta, efficace e ad azione ancora più rapida

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Dalle lumache di mare arriva l’insulina perfetta, efficace e ad azione ancora più rapida

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Le lumache di mare Conus geographus hanno un sistema di attacco infallibile: rilasciano nell’ambiente un veleno che contiene anche insulina che paralizza le prede. I pesci storditi poi finiscono per essere ingoiati per intero dai molluschi. 
di redazione

L’insulina perfetta deve avere due requisiti: essere estremamente efficace ed agire con la massima rapidità. I ricercatori dell’University of Utah Health potrebbero aver scoperto la formula ideale dell’ormone che regola il glucosio nel sangue. Il prototipo del nuovo farmaco è un ibrido nato dal connubio dell’insulina umana con il veleno di una specie di lumache di mare (il nome scientifico è Conus geographus), potente come l’ormone umano e veloce come quello animale. 

Cento anni dopo la scoperta dell’insulina, i risultati della ricerca (pubblicati su Nature Structural & Molecular Biology) potrebbero migliorare l’efficacia delle attuali terapie contro il diabete. 

«Ora abbiamo la capacità di creare una versione ibrida dell’insulina che funziona nell’essere umano e che sembra avere anche molti degli attributi positivi dell'insulina della lumaca di mare. Si tratta di  un importante passo avanti nella nostra ricerca per rendere il trattamento del diabete più sicuro ed efficace», ha dichiarato Danny Hung-Chieh Chou, professore di biochimica e uno degli autori dello studio. 

Le lumache di mare perlustrano i fondali della barriera corallina in cerca di prede. Il loro sistema di attacco è infallibile: i molluschi rilasciano nell’ambiente un veleno a base di insulina capace di aumentare il livello di glucosio dei pesci a tal punto di paralizzarli. I pesci storditi dall’iperglicemia finiscono per essere ingoiati per intero dai molluschi. 

I ricercatori hanno scoperto che il veleno usato dalle lumache di mare possiede molte caratteristiche biochimiche comuni all’insulina umana. 

Ma ha una marcia in più: agisce più velocemente dell’insulina umana ad azione più rapida attualmente disponibile sul mercato. 

Accelerare gli effetti del farmaco vuol dire ridurre i rischi associati all’iperglicemia ed è quindi uno degli obiettivi perseguiti dalla ricerca farmaceutica. Lo scopo è quello di permettere alle persone con diabete di correggere prima possibile le anomalie dei livelli di glucosio. 

Osservando il veleno rilasciato dai molluschi, gli scienziati hanno notato un tratto distintivo particolarmente interessante: nel veleno dei molluschi manca la proprietà che induce l’insulina umana ad aggregarsi e  raggrupparsi nel pancreas. E questa mancanza è vantaggiosa perché permette all’insulina di agire più velocemente. Negli esseri umani infatti gli aggregati di insulina devono dividersi in singole molecole prima di poter iniziare ad agire sullo zucchero nel sangue e questo processo può richiedere fino a un’ora di tempo. L'insulina degli animali, invece, non si aggrega ed è pronta a entrare subito in azione. 

Come trasferire questa proprietà all’insulina umana? «Abbiamo pensato di rendere l'insulina umana più simile a quella della lumaca di mare. Quindi, abbiamo cercato di prendere sostanzialmente alcune delle proprietà vantaggiose dalla lumaca e innestarle nel composto umano», spiegano gli scienziati. 

Non ci si è potuti limitare a un’operazione di “copia e incolla” perché l’insulina dei molluschi non ha solo pregi. Il suo principale difetto è che è molto meno potente di quella umana, tanto che per avere effetti paragonabili a quelli dell’ormone umano sarebbero necessarie quantità di insulina animale 20-30 volte superiori a quelle utilizzate in natura.  

Gli scienziati hanno però trovato il modo di ovviare al problema realizzando un composto ibrido che prende il meglio dei due ormoni, l’efficacia dagli umani e la rapidità dagli animali. 

Il primo passo è stato quello di isolare quattro aminoacidi che permettono all'insulina di legarsi al recettore dell'insulina. I ricercatori hanno poi creato in laboratorio una versione incompleta di una molecola di insulina umana priva della regione responsabile dell'aggregazione.

I quattro aminoacidi opportunamente “ritoccati” sono stati poi inseriti nella molecola “monca” per realizzare un composto ibrido di piccole dimensioni che non si aggrega e che si lega saldamente al recettore dell'insulina umana. 

Il prototipo della mini-insulina è stato testato sui topi dimostrando di avere la stessa efficacia dell’ormone umano e la stessa rapidità di azione del veleno animale.

«La mini-insulina ha un enorme potenziale. Con poche sostituzioni strategiche, abbiamo generato una struttura molecolare potente e ad azione rapida che è l’insulina più piccola e completamente attiva fino ad oggi realizzata. Date le sue piccole dimensioni, dovrebbe essere facile da sintetizzare, e ciò la rende un candidato ideale per lo sviluppo di una nuova generazione di terapie insuliniche», commentano nelle conclusioni i ricercatori.