Un estudio publicado en Nature Nanotechnology muestra cómo los nanoclusters de insulina pueden controlar la actividad de la insulina. Los resultados pueden conducir a nuevos tipos de fármacos de insulina, afirma la autora principal Ana Teixeira, del Departamento de Bioquímica y Biofísica Médicas (MBB) del Instituto Karolinska.
La diabetes tiene una prevalencia alta y creciente en todo el mundo. La terapia de reemplazo de insulina ayuda a los pacientes a mantener sus niveles de glucosa dentro de un rango aceptable, pero sigue siendo un desafío imitar la dinámica de la liberación endógena de insulina y al mismo tiempo evitar una hipoglucemia peligrosa.
El estudio realizado por el equipo de investigación de Ana Teixeira muestra que es posible cambiar la actividad de la insulina ensamblando insulina en nanoclusters. La misma concentración de insulina puede tener una potencia muy diferente dependiendo de cómo estén diseñados los nanoclusters.
"Es necesario encontrar nuevas formas de implementar la terapia de reemplazo de insulina. Los resultados de nuestro estudio pueden conducir a nuevos tipos de medicamentos de insulina. Mostramos una nueva forma de administrar insulina que podría conducir a diferentes dinámicas de acción de la insulina, así como a la desarrollo de variantes de insulina específicas de tejido", afirma la investigadora principal Ana Teixeira.
El grupo de investigación realizó estudios de imágenes de súper resolución sobre la organización espacial de los receptores de insulina en la membrana celular, que guiaron el diseño de nanoclusters de insulina. Estos se formaron utilizando tecnología de origami de ADN, donde el ADN actúa como una plataforma para ensamblar las moléculas de insulina.
"Esto nos permitió controlar el número de moléculas de insulina en cada nanocluster pero también su organización espacial con precisión a nanoescala. Analizamos los efectos de diferentes variantes de nanoclusters de insulina en células adiposas. Finalmente, probamos los efectos de los nanoclusters de insulina en un modelo de pez cebra de la diabetes", explica Ana.
El grupo de investigación estudiará ahora más a fondo los mecanismos de acción de los nanoclusters de insulina.
"Caracterizaremos nanoclusters de receptores de insulina en diferentes tejidos utilizando microscopía de superresolución y NanoDeep, un método que desarrollamos previamente y que utiliza ADN en lugar de luz para detectar la localización de proteínas en las células, como es el caso de la microscopía convencional. Nuestro objetivo es utilizar Estos datos servirán de guía para el diseño de nanoclusters de insulina dirigidos a tejidos específicos", afirma Ana.
Más información: Joel Spratt et al, Activación del receptor de insulina multivalente mediante nanoestructuras de origami de insulina y ADN, Nature Nanotechnology (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01507-y
Información de la revista: Nanotecnología de la naturaleza
Proporcionado por el Instituto Karolinska
