Диабет, метаболический синдром лечат новым классом соединений

Исследование на мышах, проведенное учеными из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, показывает, что новый класс соединений, разработанный учеными, может улучшить многие аспекты метаболического синдрома. Метаболический синдром, который становится все более распространенной группой состояний, которые часто возникают вместе, включает диабет 2 типа, высокий уровень холестерина, накопление жира в печени и избыток жира в организме, особенно вокруг талии. Этот синдром часто приводит к сердечно-сосудистым заболеваниям, которые являются основной причиной смерти во всем мире.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Испытывая одно из соединений, называемое SN-401, исследователи обнаружили, что оно лечит диабет, улучшая способность поджелудочной железы выделять инсулин и повышая способность других тканей использовать этот инсулин для более эффективного удаления сахара из кровотока. Стремясь оптимизировать лечение, исследователи усовершенствовали соединение, создав класс родственных соединений, на основе своих исследований ключевого белка под названием SWELL1 (также LRRC8a). Постепенное снижение уровня этого белка может играть центральную роль в развитии диабета и других проявлений метаболического синдрома.

«Наша цель — разработать более эффективные методы лечения сердечно-сосудистых заболеваний, включая диабет и метаболический синдром, которые являются основными факторами риска ухудшения проблем с сердцем и сосудами», — сказал старший автор Раджан Сах, доктор медицинских наук, доцент медицины. «У нас есть много методов лечения диабета, но даже при этих методах лечения сердечно-сосудистые заболевания остаются основной причиной смерти среди пациентов с диабетом 2 типа. Существует потребность в новых методах лечения, которые работают иначе, чем нынешние стандартные методы лечения».

Белок, который изучали Сах и его коллеги, получил название SWELL1 из-за его роли в определении размера или объема клеток. Их новое исследование показывает, что белок также помогает контролировать секрецию инсулина поджелудочной железой и улучшать чувствительность к инсулину, в том числе в скелетных мышцах и жировой ткани, запасах жира в организме.

Удивительно, но исследователи показали, что SWELL1 выполняет обе эти, казалось бы, независимые задачи, потому что белок имеет ранее неизвестную двойную жизнь. Он действует как сигнальная молекула, запуская клеточные задачи, которые определяют, насколько хорошо клетки используют инсулин, а также способствует секреции инсулина поджелудочной железой в кровоток.

«Этот белок, SWELL1, обладает своего рода раздвоением личности, — сказал Сах. «Соединение связывается с SWELL1 таким образом, что стабилизирует белковый комплекс, чтобы усилить экспрессию и передачу сигналов во многих тканях, включая жировую ткань, скелетные мышцы, печень, внутреннюю оболочку кровеносных сосудов и островковые клетки поджелудочной железы. Это восстанавливает как чувствительность к инсулину в разных типах тканей, так и секрецию инсулина в поджелудочной железе».

Сах и его коллеги показали, что соединение SN-401 улучшило несколько аспектов метаболического синдрома у двух групп мышей, у каждой из которых развился диабет по разным причинам, одна из-за генетической предрасположенности, а другая из-за диеты с высоким содержанием жиров. В дополнение к улучшению чувствительности и секреции инсулина лечение этим соединением также улучшило уровень сахара в крови и уменьшило накопление жира в печени. Большинство этих исследований было проведено с инъекционной формой соединения, но исследователи показали доказательства того, что оно также может быть эффективным при пероральном приеме.

Исследователи также показали, что соединение не оказывает большого влияния на уровень сахара в крови у здоровых мышей, что важно для его потенциала в качестве возможной терапии в будущем. Современные лекарства от диабета могут привести к слишком низкому уровню сахара в крови. Данные свидетельствуют о том, что это соединение не снижает уровень сахара в крови в ситуациях, когда в этом нет необходимости.

Сах работал с Управлением по управлению технологиями Вашингтонского университета, чтобы запатентовать класс соединений, и стал соучредителем стартапа под названием Senseion Therapeutics Inc., который разрабатывает низкомолекулярные препараты, действующие на SWELL1. Сначала компания получила поддержку за счет университетской программы ускорения развития предпринимательства (LEAP), а также недавно получила три гранта на исследования инноваций в малом бизнесе (SBIR) на общую сумму 4,5 миллиона долларов. Гранты SBIR поддерживаются начальным фондом малого бизнеса Национальных институтов здравоохранения (NIH).

Эта работа была поддержана Национальным институтом здоровья (NIH), номера грантов P30CA086862, P30DK020579, T32GM008365, GM123496, GM128263, P30 DK056341, UL1 TR000448, T32 HL130357, R01DK115791, R01DK106009, R01DK126068, R01DK127080, R43 DK121598 и R44 DK126600; председатель John L. & Carol E. Lach по технологии доставки лекарств; гранты Нью-Йоркского фонда стволовых клеток; премия стипендиата Фонда Макнайта; Премия новатора Роуз Хилл; исследовательская стипендия Слоуна; Программа ускорения развития лидерского предпринимательства (LEAP) Центра междисциплинарных инноваций и предпринимательства Skandalaris при Вашингтонском университете в Сент-Луисе; и Фонд Роя Дж. Карвера, Университет Айовы.

Ссылка:

  1. Сушил К. Гунасекар, Литао Се, Ашутош Кумар, Хуан Хонг, Пратик Р. Чхеда, Чен Канг, Дэвид М. Керн, Чау Ми-Та, Джошуа Маурер, Джон Хибинк, Ева Э. Гербер, Войцех Дж. Гжесик, Маколей Эллиот -Хадсон, Яньхуи Чжан, Филлип Ки, Чайтанья А. Кулкарни, Джозеф В. Билз, Гордон И. Смит, Исаак Сэмюэл, Джессика К. Смит, Питер Нау, Юми Имаи, Райан Д. Шелдон, Эрик Б. Тейлор, Дэниел Дж. Лернер, Эндрю В. Норрис, Сэмюэл Кляйн, Стивен Дж. Брохон, Роберт Кернс, Раджан Сах. Индукция низкомолекулярного комплекса SWELL1 улучшает гликемический контроль и неалкогольную жировую болезнь печени при диабете 2 типа у мышей. Связь с природой, 2022 г.; 13 (1) ДОИ: 10.1038/с41467-022-28435-0
/Публичная версия. Этот материал от исходной организации/автора (авторов) может иметь характер на определенный момент времени, отредактированный для ясности, стиля и длины. Высказанные взгляды и мнения принадлежат автору(ам).Просмотреть полностью здесь.

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.