Uma colaboração entre o Centro de Nanociência do Departamento e a MedImmune está dando grandes passos em direção a um tratamento mais seguro e eficaz do diabetes tipo 2 e da obesidade.

Os engenheiros químicos de Cambridge têm estudado a oxintomodulina, um peptídeo humano, que tem o potencial de ser uma forma segura e eficiente de tratamento para diabetes tipo 2 e obesidade. Uma das vantagens do novo medicamento é que, ao contrário de outros tratamentos para diabetes tipo 2, não fará com que o paciente ganhe peso - na verdade, muito pelo contrário.

"Há evidências de que a oxintomodulina reduz o apetite e causa um ligeiro aumento da temperatura corporal e aumento da frequência cardíaca, o que ajudará na perda de peso, "diz Sonja Kinna, um Ph.D. no último ano aluna, supervisionado pelo Professor Sir Mark Welland, que está investigando a automontagem de peptídeos como uma formulação de medicamento de longo prazo. “Além de tratar a diabetes, vemos isso como uma arma potencial para combater a obesidade. "

Sonja e a equipe têm examinado as propriedades estruturais do peptídeo, que pode ser armazenado em uma estrutura fibrilar (ou linear). Esta estrutura é inerte, mas se desmonta em um estado solúvel ao ser injetado sob a pele, desencadeando a liberação de insulina no corpo.

O tratamento tradicional do diabetes tipo 2 envolve a injeção de insulina diretamente no paciente. Se muita insulina for aplicada, o paciente pode desenvolver hipoglicemia, mas a oxintomodulina elimina esse risco, fazendo com que o corpo do paciente produza sua própria insulina e equilibrando a produção de insulina.

"Sabemos que os peptídeos são uma forma de tratamento muito segura e eficaz, "diz Sonja, "mas o problema é que o corpo reage a eles como reagiria às proteínas, tratá-los como comida e, portanto, quebrá-los. É por isso que a capacidade de usar a forma fibrilada da oxintomodulina é tão importante. Podemos usá-lo como um depósito a partir do qual o peptídeo ativo se difunde na corrente sanguínea por um período prolongado. "

A liberação lenta de estruturas automontadas cria uma ação sustentada que contorna a meia-vida curta dos peptídeos. Isso significa que o efeito da droga pode durar em humanos por vários dias ou até semanas. Embora a droga seja potencialmente eficaz em sua forma livre, teria que ser administrado com frequência, talvez até a cada quatro horas.

O papel da equipe, 'Controlando a bioatividade de um hormônio peptídico in vivo por auto-montagem reversível', ganhou o Medimmune 2017 Global Excellence Award como a melhor publicação do ano. O prêmio reconhece contribuições excepcionais para o avanço da ciência inovadora e entrega de um valor tremendo para a organização MedImmune.

"A melhor coisa sobre este projeto foi a colaboração com a MedImmune, "diz Sonja." É ótimo porque nós [em Cambridge] estudamos a estrutura dos peptídeos em nanoescala, enquanto os biólogos da MedImmune observam os fatores de risco envolvidos do ponto de vista da indústria. Juntos, funcionam muito bem. "

A parceria está sendo benéfica tanto para a Universidade quanto para a MedImmune, e é potencialmente uma mudança de vida para milhões.

"Este trabalho demonstra como a pesquisa universitária com um parceiro comercial pode inovar a medicina, "diz o professor Sir Mark Welland." Nossos anos de pesquisa sobre como proteínas e peptídeos podem formar nanoestruturas, nos permitiu tomar um medicamento potencial e redesenhar sua aplicação de modo a torná-lo muito mais eficaz. "

A equipe de Cambridge usa microscopia de força atômica para rastrear sinais e criar imagens das fibrilas, que não pode ser visto de forma alguma, mesmo usando o mais poderoso dos microscópios ópticos. Eles também investigam a cinética e a termodinâmica da fibrilação e da liberação de peptídeos para entender melhor como eles operam sob várias condições.

Há, claro, muito trabalho a ser feito antes que qualquer medicamento pudesse aparecer no mercado, e deve ser realizado em condições muito precisas. É um trabalho vital, Contudo. Este estudo não apenas oferece esperança de um melhor tratamento para aqueles que sofrem de diabetes, mas também tem implicações para a compreensão de doenças como a doença de Parkinson, que são causados ​​quando as proteínas fibrilam irreversivelmente.

"É muito emocionante, "diz Sonja." Há muito potencial neste trabalho, não apenas para design e distribuição de medicamentos, mas também para compreender o desenvolvimento de doenças atualmente incuráveis. "