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2型糖尿病:新しい生体高分子注射は、数週間のグルコースコントロールを提供する可能性があります

2型糖尿病の人にとっては、重篤な合併症のリスクを低下させるため、血糖値を可能な限り通常に近い状態に保つことが重要です。しかしながら、長い治療選択肢のリストにもかかわらず、患者は、特に食事に特有の用量を摂取する際には、グルコース制御に苦しんでいる。この問題を克服する方法として、注射を減らす治療法があります。今や、科学者たちは、毎日または毎週のインスリン注射を1ヶ月に1回または2回しか必要としないものに置き換えることができる新しい生体高分子注射を記載している。

2型糖尿病の注射

未治療の糖尿病は、長期間に失明、腎臓疾患、心臓病、脳卒中、下肢の切断に至る血糖値またはグルコースの高レベルをもたらす。

糖尿病は、膵臓で作られたホルモンであり、細胞がグルコースを吸収してエネルギーとして使用できるようにする、インスリンの問題のために生じる。

1型糖尿病では体内で十分なインスリンが作られないのに対し、2型糖尿病(糖尿病の90〜95%を占める)では適切に使用できません。

新たに診断された糖尿病の発生率は米国で低下し始めていますが、2900万人以上に影響を及ぼす巨大な公衆衛生問題です。

2013年には、米国疾病対策予防センター(CDC)は、糖尿病が米国で第7位の死亡原因であり、国の医療費の5分の1以上が糖尿病と診断された人々のためであることを示しました。

その研究論文では、デューク大学のバイオメディカルエンジニア、ノースカロライナ州ダーラムでは、「長い治療選択肢にもかかわらず、米国の2型糖尿病のほぼ半分が適切に管理されていない」と説明している。

研究者らは、2型糖尿病の管理におけるこのような高い失敗率の1つの理由は、患者が複雑な食事特異的用量を頻繁に取り扱う必要がある場合に特に、治療レジメンを維持しようとすることである。

彼らが提供するもう一つの理由は、広く使用されている治療法の多くが、低血糖、または体重増加として知られる低血糖のリスクを高めるなど、望ましくない副作用を引き起こすということです。

持続放出制御は課題です

薬剤開発の観点から、糖尿病の治療における最大の課題の1つは、体内のインスリン要求が常に変化していることです。

この課題に取り組むために、グルカゴン様ペプチド-1(GLP1)受容体アゴニストと呼ばれる新たな種類の薬物を使用する2型糖尿病治療が現在行われている。これらの薬物は、シグナル分子であるGLP1を使用して、膵臓におけるインスリン放出を誘発する。

GLP1は体内で長く持続しないので、薬物開発者は、様々な合成および生物学的化合物との融合など、半減期を延ばすために様々な方法を使用してきました。これらの試みは、薬物の人体における活動的な生活を1週間まで延長することに成功している。

しかし、この改善にもかかわらず、現在の治療法のどれも、時間の経過とともに徐々に薬物の有効性が低下するという問題を解決していない。

デュークの研究者が記述した新しいアプローチは、GLP1にエラスチン様ポリペプチドと呼ばれる熱感受性生体高分子を融合させたものです。溶液中で保持され、バイオポリマー薬物は、通常の針で皮膚に注入することができる。

血流に入ると、体の熱によってバイオポリマーが生分解性ゲルを形成し、GLP1送達の他の形態に関連する「ピークとトラフ」を伴わずに、薬物をゆっくりと着実に放出する。

バイオポリマー注入は他のものよりも3倍長く持続した

GLP1の以前の研究から得られた結果を用いて、グルコースコントロールを行ったところ、チームは新しい送達溶液の異なる分子設計を試みました。

彼らは最終的に、単回注射で最大10日間マウスのグルコースレベルを制御することができる生体高分子の設計を見出した。これは以前の試みの大きな改善であり、その後制御放出は2〜3日間しか持続しなかった。

アカゲザルの試験では、チームは、最適化された処方が、単回注射から14日以上持続するグルコース制御をもたらすことを見出した。また、薬物は一定の速度で放出され、全期間に「ピークおよびトラフ」はなかった。

シニア著者のアシュート・チルコティ博士(Dukeの生物医学工学教授)は、「2型糖尿病のこの短時間作用型薬物の持続時間を3倍にし、他の競合するデザインよりも優れている」と述べている。

現在、第2型糖尿病のための最長持続型制御放出治療であるジュラグルチドを使用している患者は、1週間に1回注射する必要があります。標準的なインスリン治療を受けている患者は、毎日2回以上注射する必要があります。

チームは現在、他の動物のバイオポリマーを試験し、免疫システムが反復注入にどのように反応するかを調べる予定です。彼らはまた、疼痛管理のような他の分野での薬物の制御放出に関して、それがどれほど良好に機能しているかを知りたい。

「この研究が興味深いのは、ヒト以外の霊長類で2週間以上薬が持続できることを実証する能力だったことです。私たちの代謝は、サルとマウスよりも遅いため、理論的にはヒトでも長く続くはずです。これは第2型糖尿病患者のための最初の週2回または1ヶ月の処方である」と語った。

最初の著者Kelli Luginbuhl、Ph.D.デューク大学の学生

腸内細菌の化合物が2型糖尿病の予防にどのように役立つのかを学びましょう。

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