Una colaboración entre el Centro de Nanociencia del Departamento y MedImmune está dando grandes pasos hacia un tratamiento más seguro y eficaz de la diabetes tipo 2 y la obesidad.

Los ingenieros químicos de Cambridge han estado estudiando la oxintomodulina, un péptido humano, que tiene el potencial de ser una forma segura y eficaz de tratamiento tanto para la diabetes tipo 2 como para la obesidad. Una de las ventajas del nuevo fármaco es que, a diferencia de otros tratamientos para la diabetes tipo 2, no hará que el paciente aumente de peso; de hecho, todo lo contrario.

"Existe evidencia de que la oxintomodulina reduce el apetito y provoca un ligero aumento de la temperatura corporal y un aumento de la frecuencia cardíaca, que ayudará con la pérdida de peso, "dice Sonja Kinna, un doctorado de último año. estudiante, supervisado por el profesor Sir Mark Welland, que está investigando el autoensamblaje de péptidos como una formulación de fármaco a largo plazo. "Además de tratar la diabetes, lo vemos como un arma potencial para combatir la obesidad ".

Sonja y el equipo han estado examinando las propiedades estructurales del péptido, que se puede almacenar en una estructura fibrilar (o lineal). Esta estructura es inerte, pero se desmonta en un estado soluble al inyectarse debajo de la piel, desencadenando la liberación de insulina en el cuerpo.

El tratamiento tradicional de la diabetes tipo 2 consiste en inyectar insulina directamente en el paciente. Si se aplica demasiada insulina, el paciente puede desarrollar hipoglucemia, pero la oxintomodulina elimina ese riesgo haciendo que el cuerpo del paciente produzca su propia insulina y equilibrando la producción de insulina.

"Sabemos que los péptidos son una forma de tratamiento muy segura y eficaz, "dice Sonja, "pero el problema es que el cuerpo reacciona a ellos como lo haría con las proteínas, tratándolos como alimento y, por lo tanto, descomponiéndolos. Es por eso que la capacidad de usar la forma fibrilada de oxintomodulina es tan importante. Podemos usarlo como un depósito desde el cual el péptido activo se difunde al torrente sanguíneo durante un período prolongado ".

La liberación lenta de las estructuras autoensambladas crea una acción sostenida que evita la corta vida media de los péptidos. Esto significa que el efecto del fármaco puede durar en humanos varios días o incluso semanas. Aunque el fármaco es potencialmente eficaz en su forma libre, tendría que administrarse con frecuencia, quizás tan a menudo como cada cuatro horas.

El papel del equipo, 'Control de la bioactividad de una hormona peptídica in vivo mediante autoensamblaje reversible', ganó el Premio a la Excelencia Global de Medimmune 2017 a la mejor publicación del año. El premio reconoce las contribuciones excepcionales para promover la ciencia innovadora y brindar un valor tremendo a la organización MedImmune.

"Lo mejor de este proyecto ha sido la colaboración con MedImmune, "dice Sonja." Es genial porque nosotros [en Cambridge] estudiamos la estructura de los péptidos a nanoescala, mientras que los biólogos de MedImmune analizan los factores de riesgo involucrados desde el punto de vista de la industria. Juntos funciona muy bien ".

La asociación está resultando beneficiosa tanto para la Universidad como para MedImmune, y puede cambiar la vida de millones de personas.

"Este trabajo demuestra cómo la investigación universitaria con un socio comercial puede innovar la medicina, ", dice el profesor Sir Mark Welland." Nuestros años de investigación sobre cómo las proteínas y los péptidos pueden formar nanoestructuras, nos ha permitido tomar un medicamento potencial y rediseñar su suministro para hacerlo mucho más efectivo ".

El equipo de Cambridge utiliza microscopía de fuerza atómica para rastrear señales y crear imágenes de las fibrillas, que no se puede ver en absoluto, incluso utilizando el más potente de los microscopios ópticos. También investigan la cinética y la termodinámica de la fibrilación y la liberación de péptidos para comprender mejor cómo operan en diversas condiciones.

Hay, por supuesto, Mucho trabajo por hacer antes de que cualquier medicamento pueda aparecer en el mercado, y debe realizarse en condiciones muy precisas. Es un trabajo vital, sin embargo. Este estudio no solo mantiene la esperanza de un mejor tratamiento para quienes padecen diabetes, pero también tiene implicaciones para comprender enfermedades como la enfermedad de Parkinson, que se producen cuando las proteínas se fibrilan de forma irreversible.

"Es muy emocionante, "dice Sonja." Hay mucho potencial en este trabajo, no solo para el diseño y la entrega de medicamentos, sino también para comprender el desarrollo de enfermedades que actualmente son incurables ".