أعلن علماء من جامعة يوتا الأميركية عن تطويرهم لأصغر نسخة في العالم لهرمون الأنسولين من سم الحلزون البحري المفترس، والذي يمكن استخدامه لإنتاج عقاقير لعلاج السكري "أكثر أمانًا وفعالية".
ويقول الفريق البحثي إن الابتكار الجديد يحاكي الخصائص فائقة السرعة لسم الحلزون البحري لخفض مستويات السكر في الدم، بدون الآثار الجانبية طويلة المدى التي تظهر بسبب أنواع أخرى من علاج مرض السكري.
تحسين حياة مرضى السكري
وفقا لما نشرته "ديلي ميل" البريطانية نقلًا عن دورية Nature Structural and Molecular Biology، تشير نتائج الدراسة، التي أجريت على الفئران حتى الآن، إلى أنه أصبح بالإمكان تحفيز تطوير علاجات الأنسولين التي تسهم بإيجابية وفعالية في تحسين حياة مرضى السكري.
يقول داني هونغ - تشيه تشو، أحد أعضاء الفريق البحثي، أصبح لدينا حاليًا القدرة على إنشاء نسخة هجينة من الأنسولين الذي يصلح لعلاج البشر، ويبدو أيضًا أن له العديد من السمات الإيجابية مثل الأنسولين المستخرج من الحلزون المخروطي.
آلية صيد الحلزون لفريسته
تنزلق القواقع المخروطية زاحفة عبر الشعاب المرجانية، وتعيش على اصطياد فرائسها عن طريق إفراز سم في المياه المحيطة بها. ويصيب هذا السم الفريسة بالشلل المؤقت وعندئذ يخرج الحلزون من قشرته (القوقعة مخروطية الشكل) ويتغذى على الفريسة.
يحتوي السم، الذي تفرزه سلالة الحلزون Conus geographus تحديدًا، على شكل فريد من الأنسولين، الذي يؤدي إلى انخفاض مستويات الجلوكوز في الدم في الأسماك القريبة، مما يؤدي إلى شلها مؤقتًا.
واكتشف تشو وزملاؤه أن الأنسولين السام من الحلزون له سمات مماثلة للأنسولين البشري وأثبتت تجاربهم أنه يعمل بشكل أسرع من الأنواع الأخرى من الأنسولين.
سريع المفعول
تقول هيلينا صفوي، أستاذ مساعد في الكيمياء الحيوية من جامعة كوبنهاغن وإحدى عضوات الفريق البحثي في جامعة يوتا، إن الأنسولين سريع المفعول من شأنه أن يقلل من خطر الإصابة بسكر الدم ومضاعفات مرض السكري الخطيرة الأخرى.
وتضيف صفوي قائلة إنه يمكن أيضًا أن يحسن أداء مضخات الأنسولين أو أجهزة البنكرياس الاصطناعية، مشيرة إلى أن تلك الطريقة ستساعد على إطلاق الأنسولين تلقائيًا في الجسم حسب الحاجة.
وتشرح صفوي أن هدف تلك الأبحاث هو "مساعدة مرضى السكري على التحكم في نسبة السكر في الدم بشكل أكثر إحكاما وسرعة".
التغلب على مشكلات محورية
وصادف الفريق البحثي بعض المشكلات فيما يتعلق بتجميع الأنسولين في بنكرياس مريض السكري وكذلك سرعة وقوة تأثيره، وبالفعل سعى تشو وزملاؤه للتغلب على هذه المشاكل من خلال تكييف الأنسولين المخروطي للعمل بشكل أكثر فعالية وزيادة فاعليته.
استخدم الفريق البحثي البيولوجيا الهيكلية وتقنيات الكيمياء الطبية لعزل أربعة أحماض أمينية تساعد أنسولين الحلزون في الارتباط بمستقبل الأنسولين. ثم قاموا بإنشاء نسخة مقطوعة من جزيء الأنسولين البشري دون المنطقة المسؤولة عن التكتل.
الأنسولين "المُصغر"
وقام الفريق بدمج نسخ معدلة من هذه الأحماض الأمينية في الجزيء البشري على أمل إنشاء هجين لا يتكتل ويربط مستقبلات الأنسولين البشرية بقوة عالية.
وفي الاختبارات التي أجريت على الفئران، تفاعل جزيء الأنسولين الهجين، والذي يسميه العلماء "الأنسولين المصغر"، مع مستقبلات الأنسولين بطرق لا يتعامل بها أنسولين الحلزون المخروطي. وأدت هذه التفاعلات الجديدة إلى ربط الأنسولين المصغر بمستقبلات الأنسولين في جسم الفئران بنفس قوة الأنسولين البشري العادي.
جيل جديد من علاجات السكري
ويقول بروفيسور تشو: "يتميز الأنسولين المُصغر بإمكانات هائلة. فمن خلال عدد قليل من البدائل الاستراتيجية، أمكن تكوين بنية جزيئية فعالة وسريعة المفعول، وهي أصغر من الأنسولين النشط بالكامل حتى الآن".
ويوضح بروفيسور تشو أنه "نظرًا لصغر حجمها، يجب أن يكون من السهل تركيبها، مما يجعلها مرشحًا رئيسيًا لتطوير جيل جديد من علاجات الأنسولين".