Voor de eerste keer, wetenschappers hebben een precieze verklaring op atomair niveau gevonden waarom glulisine, een veelgebruikt medicijn om diabetes te behandelen, sneller werkt dan insuline.

De bevindingen, vandaag gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , zou voordelen kunnen hebben voor diabetespatiënten door ervoor te zorgen dat een meer verbeterde insuline kan worden ontwikkeld voor toekomstige behandeling.

Het onderzoek is uitgevoerd door experts van de universiteiten van Nottingham en Manchester en Imperial College London, samen met de Diamond Light Source - de nationale synchrotron-wetenschappelijke faciliteit in het VK.

Glulisine is een synthetische snelwerkende synthetische insuline ontwikkeld door Sanofi-Aventis, met de handelsnaam Apidra. Het wordt gebruikt om de bloedsuikerspiegel bij volwassenen en kinderen met diabetes te verbeteren.

In deze nieuwe studie wetenschappers wilden de exacte structuur van gluisine vaststellen, en hoe deze structuur van invloed kan zijn op de manier waarop deze zich fysiologisch gedraagt.

Het team streefde ernaar om, door de structuur te onderzoeken, welke fundamentele rol gluusine speelt bij diabetesmanagement. Deze bevindingen kunnen mogelijk leiden tot een verbeterde synthetische insuline voor patiënten, met minder bijwerkingen.

Dr. Gary Adams Associate Professor en Reader in Applied Diabetes Health aan de Universiteit van Nottingham, en hoofdauteur van de studie, zei:"Voor de eerste keer, ons onderzoek levert nieuwe, structurele informatie over een klinisch relevante synthetische insuline, glulisine, wat een belangrijke behandeling is voor patiënten met diabetes.

"Deze informatie werpt licht op de dissociatie van glulisine en kan de snelle dissociatie van glulisine tot dimeren en monomeren verklaren en daarmee de functie ervan als snelwerkende insuline. Deze nieuwe informatie kan leiden tot een beter begrip van het farmacokinetische en farmacodynamische gedrag van glulisine en, beurtelings, zou kunnen helpen bij het verbeteren van de formulering en het verminderen van bijwerkingen van dit medicijn."

Om het onderzoek uit te voeren, het team creëerde een perfect kristal van glulisine. Vervolgens pasten de onderzoekers een combinatie van methoden toe om gedetailleerd inzicht te krijgen in de structuur en functie van glulisine.

Dr. Hodaya Salomo, een lid van het Imperial College-team, en gezamenlijke eerste auteur zei:"De belangrijkste vergelijkingen op moleculair niveau tussen deze kristalstructuur van glulisine en eerdere insulinekristalstructuren toonden aan dat een unieke positie van het glutaminezuur (een aminozuur), niet aanwezig in andere snelwerkende analogen, naar binnen gericht in plaats van naar de buitenkant. Dit vermindert interacties met naburige moleculen en verhoogt zo de voorkeur voor de meer actieve voor patiënten dimeervorm, waardoor de experts een beter begrip krijgen van het gedrag van glulisine."

John Helliwell, Emeritus hoogleraar scheikunde aan de Universiteit van Manchester, en een van de auteurs van het artikel, zei:"Een onverwachte bevinding was dat de glulisineformulering gedocumenteerd is als een zinkvrije insuline-analoog vanwege zijn snelle absorptie-actie. Insulinekristallografie heeft aangetoond dat zink cruciaal is voor de vorming van hexameer. De nieuwe glulisine-kristalstructuur toonde zinkgebonden op dezelfde manier zoals bij natieve insuline, door drie histidine-aminozuren. Deze bevinding moet betekenen dat sporen van zinkionen aanwezig zijn in de commerciële, zoals geleverd, formulering oplossing. Een verdere optimalisatie voor glulisine is nu duidelijk, dat van het eindelijk verwijderen van het zink."