Undersøgelse viser, at nanoclusters af insulin kan kontrollere insulinaktivitet

En undersøgelse offentliggjort i Nature Nanotechnology viser, hvordan nanoclusters af insulin kan kontrollere insulinaktivitet. Resultaterne kan føre til nye typer insulinpræparater, siger seniorforfatter Ana Teixeira ved Institut for Medicinsk Biokemi og Biofysik (MBB) ved Karolinska Institutet.

Diabetes har en høj og stigende udbredelse på verdensplan. Insulinerstatningsterapi hjælper patienter med at holde deres glukoseniveauer inden for et acceptabelt interval, men det er stadig en udfordring at efterligne dynamikken i endogen insulinfrigivelse og samtidig undgå farlig hypoglykæmi.

Studiet udført af Ana Teixeiras forskerhold viser, at det er muligt at ændre insulins aktivitet ved at samle insulin i nanoclusters. Den samme koncentration af insulin kan have meget forskellig styrke afhængigt af, hvordan nanoclusterne er konstrueret.

"Der er behov for at finde nye måder at implementere insulinerstatningsterapi på. Resultaterne af vores undersøgelse kan føre til nye typer insulinpræparater. Vi viser en ny måde at levere insulin på, som kan føre til forskellige dynamikker i insulinvirkningen såvel som udvikling af vævsspecifikke insulinvarianter," siger hovedforsker Ana Teixeira.

Forskergruppen udførte superopløsningsbilleddannelsesundersøgelser af den rumlige organisering af insulinreceptorer ved cellemembranen, som styrede designet af insulinnanoclusters. Disse blev dannet ved hjælp af DNA-origami-teknologi, hvor DNA fungerer som en platform til at samle insulinmolekylerne.

"Dette gjorde det muligt for os at kontrollere antallet af insulinmolekyler i hver nanocluster, men også deres rumlige organisation med nanoskala-præcision. Vi analyserede virkningerne af forskellige varianter af insulin-nanoklynger i fedtceller. Til sidst testede vi virkningerne af insulin-nanoklynger i en zebrafiskmodel. af diabetes," forklarer Ana.

Forskergruppen vil nu yderligere studere insulin nanoclusters virkningsmekanismer.

"Vi vil karakterisere insulinreceptor-nanoklynger i forskellige væv ved hjælp af superopløsningsmikroskopi og NanoDeep, en metode, vi tidligere har udviklet, som bruger DNA i stedet for lys til at detektere lokaliseringen af ​​proteiner i celler, som det er tilfældet i konventionel mikroskopi. disse data til at vejlede designet af insulin nanoclusters, der målretter mod specifikke væv," siger Ana.

Flere oplysninger: Joel Spratt et al., Multivalent insulinreceptoraktivering ved hjælp af insulin-DNA origami nanostrukturer, Nature Nanotechnology (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01507-y

Journaloplysninger: Naturenanoteknologi

Leveret af Karolinska Institutet