Hoewel redelijk mobiel, zeekegelslakken hebben verschillende strategieën geperfectioneerd om prooien te vangen. Sommige soorten die op vissen jagen, laten gif vrij in het omringende water. Binnen de pluim van giftig gif, de vis bezwijkt voor snelwerkende insuline waardoor hij immobiel wordt. Als de vis botst, de slak komt uit zijn schaal om het gepacificeerde slachtoffer in zijn geheel op te slokken.

Onderzoekers van de University of Utah Health hebben de functie van kegelslakinsuline gedetailleerd beschreven, waardoor ze een stap dichter bij de ontwikkeling van een snellerwerkende insuline voor de behandeling van diabetes komen. De resultaten van het onderzoek zijn beschikbaar in het nummer van 12 februari van het tijdschrift eLife .

"Deze slakken hebben een strategie ontwikkeld om hun prooi te raken en te onderwerpen met wel 200 verschillende verbindingen, een daarvan is insuline, " zei Helena Safavi-Hemami, doctoraat, assistent-professor Biochemie bij U of U Health en senior auteur op het papier. "Zo nu en dan, we leren iets unieks van de natuur en miljoenen jaren evolutie."

Insuline, een hormoon dat door de alvleesklier wordt geproduceerd om de bloedsuikerspiegel te reguleren, bestaat uit twee segmenten die A- en B-ketens worden genoemd. Het B-cluster vormt dimeren en hexameren waardoor de alvleesklier het hormoon kan opslaan voor later gebruik. Dit segment is ook nodig om de insulinereceptoren te activeren die het lichaam het signaal geven om suiker uit het bloed op te nemen. Insuline moet verschillende omzettingen ondergaan om te declusteren voordat het de bloedsuikerspiegel kan verlagen.

Een persoon met type 1-diabetes kan geen insuline produceren en heeft dagelijkse injecties nodig om hun bloedsuikerspiegel onder controle te houden. Ondanks tientallen jaren van onderzoek, de geproduceerde insuline blijft de B-keten bevatten om de receptor te activeren om de bloedsuikerspiegel te verlagen, het effect van het medicijn met 3090 minuten vertragen.

Safavi-Hemami en haar team onderzochten de functie van zeven insulinesequenties gevonden in het gif van drie soorten kegelslak Conus geographus, C. tulipa en C. kinoshitai. Onverwacht, elke soort produceert insuline met iets andere structuren. Ondanks deze verschillen, elke insuline is snelwerkend omdat het het kleverige deel van de B-keten mist dat in humane insuline wordt aangetroffen.

"Evolutie kan de drijvende kracht zijn om de moleculaire diversiteit te vergroten van de toxinemoleculen die de kegelslakkensoorten gebruiken voor het jagen op prooien, " zei Danny Hung-Chieh Chou, doctoraat, assistent-professor Biochemie aan U of U Health en een co-auteur van het papier.

Het team testte hoe elk van de insulinesequenties de bloedsuikerspiegel verlaagde bij zebravissen en muizen. De modeldieren werden behandeld met streptozotocine om symptomen van type 1 diabetes te induceren voordat de dieren werden gedoseerd met de verschillende gesynthetiseerde insulines.

Safavi-Hemami vond drie van de door gif gegenereerde insulinesequenties (Con-Ins T1A van C. tulipa, Con-Ins G1 van C. geographus en Con-Ins K1 van C. kinoshitai) verlaagden de bloedsuikerspiegel effectief. Met behulp van cellijnen, ze ontdekten dat de insulinesequenties van de kegelslak konden binden aan de humane insulinereceptor en deze activeren, ondanks het ontbreken van het deel van de B-keten dat in humane insuline wordt aangetroffen. Deze sequenties, echter, zijn 10 tot 20 keer minder krachtig dan humane insuline.

Volgens Safavi Hemami, elke unieke configuratie biedt het onderzoeksteam een ​​iets andere sjabloon om te overwegen bij het ontwerpen van nieuwe medicijnen die snel en effectief werken.

"We beginnen de geheimen van kegelslakken te ontdekken, " zei Safavi-Hemami. "We hopen te gebruiken wat we leren om nieuwe benaderingen te vinden om diabetes te behandelen."