Um estudo publicado na Nature Nanotechnology mostra como nanoaglomerados de insulina podem controlar a atividade da insulina. Os resultados podem levar a novos tipos de insulinas, afirma a autora sênior Ana Teixeira, do Departamento de Bioquímica Médica e Biofísica (MBB) do Karolinska Institutet.



O diabetes tem uma prevalência alta e crescente em todo o mundo. A terapia de reposição de insulina ajuda os pacientes a manter os níveis de glicose dentro de uma faixa aceitável, mas ainda é um desafio imitar a dinâmica da liberação de insulina endógena e, ao mesmo tempo, evitar a hipoglicemia perigosa.

O estudo realizado pela equipa de investigação de Ana Teixeira mostra que é possível alterar a atividade da insulina através da montagem da insulina em nanoclusters. A mesma concentração de insulina pode ter potências muito diferentes dependendo de como os nanoaglomerados são projetados.

"Há uma necessidade de encontrar novas formas de implementar a terapia de reposição de insulina. Os resultados do nosso estudo podem levar a novos tipos de medicamentos insulínicos. Mostramos uma nova forma de administrar insulina que pode levar a diferentes dinâmicas de ação da insulina, bem como ao desenvolvimento de variantes de insulina específicas para tecidos", afirma a investigadora principal Ana Teixeira.

O grupo de pesquisa realizou estudos de imagem de super-resolução sobre a organização espacial dos receptores de insulina na membrana celular, que orientou o desenho de nanoaglomerados de insulina. Estes foram formados usando a tecnologia de origami de DNA, onde o DNA atua como uma plataforma para montar as moléculas de insulina.

"Isso nos permitiu controlar o número de moléculas de insulina em cada nanoaglomerado, mas também sua organização espacial com precisão em nanoescala. Analisamos os efeitos de diferentes variantes de nanoaglomerados de insulina em células adiposas. Finalmente, testamos os efeitos dos nanoaglomerados de insulina em um modelo de peixe-zebra de diabetes", explica Ana.

O grupo de pesquisa irá agora estudar mais aprofundadamente os mecanismos de ação dos nanoaglomerados de insulina.

“Vamos caracterizar nanoaglomerados de receptores de insulina em diferentes tecidos usando microscopia de super-resolução e NanoDeep, método que desenvolvemos anteriormente e que usa DNA em vez de luz para detectar a localização de proteínas nas células, como é o caso da microscopia convencional. esses dados para orientar o desenho de nanoaglomerados de insulina direcionados a tecidos específicos", diz Ana.

Mais informações: Joel Spratt et al, Ativação multivalente do receptor de insulina usando nanoestruturas de origami de insulina-DNA, Nature Nanotechnology (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01507-y
Informações do diário: Nanotecnologia da Natureza

Fornecido pelo Instituto Karolinska