胰岛素生产生菜用来提供拯救生命的药物

胰岛素的分泌,在过去的50年左右,有一些风险的病人。即便如此,药物治疗是挽救生命,全世界约有5.37亿成年人患有糖尿病的数字将增长。

最近的临床研究表明,通过胰岛素笔注射可引起胰岛素低血糖如此迅速地进入血流,或血糖水平低于正常范围,可能的结果。自动化胰岛素泵可以提供精确的胰岛素和减少这种风险,但价格昂贵,而且只有一小部分世界各地的糖尿病患者。

现在,植物性,口服胰岛素原交付可以解决这些缺点,根据一项新的研究发表在杂志上生物材料为首的亨利·丹尼尔的宾夕法尼亚大学牙科学院的医学。

虽然临床胰岛素已经使用了几十年,这是失踪的三肽之一发生在天然的胰岛素。丹尼尔实验室创建一个包含所有三个植物胰岛素多肽,可以口服摄入。植物细胞壁的强度酸和酶的保护胰岛素患者的胃前材料由肠道微生物分解。然后,释放胰岛素通过gut-liver轴传递到肝脏。

使用糖尿病老鼠,丹尼尔和他的团队发现,在15分钟内植物胰岛素调节血糖的摄入非常类似于自然分泌胰岛素。相比之下,老鼠与传统胰岛素注射治疗经历了快速降低血糖水平导致瞬态低血糖。

“低血糖的风险是当前交付系统的最大的缺点之一,甚至可以导致昏迷。我们的胰岛素,口服,所有三个肝脏蛋白质和交付的权利。它的工作原理就像天然的胰岛素,从而最大程度减少了低血糖的风险,”丹尼尔说。

丹尼尔一直研究用途的植物蛋白质。在2015年发表的一项研究,他领导的研究小组首次证明了生产低成本的商业可行性药物由生菜植物。在这篇论文中,研究人员使用冻干生菜叶子产生一个有效的药物对血友病患者。丹尼尔也参与植物性药物治疗肺动脉高血压,阿尔茨海默氏症,小儿麻痹症,和牙菌斑和创建了一个植物胶,减少了病毒载量COVID-19的唾液。

生产植物胰岛素,科学家们发现人类胰岛素基因,然后使用丹尼尔称之为“基因枪”爆炸的基因通过艰难的植物细胞壁。然后胰岛素基因整合到植物基因组中,在这种情况下,生菜基因组。由此产生的种子永久保留胰岛素基因,随后种植莴苣是冻干的,地面,准备口头交付后FDA监管指南。

这个过程是完全不同的从生产胰岛素在传统的方式中,其中包括生长激素在细菌或酵母细胞,一个昂贵的过程需要净化和低温运输和存储。丹尼尔的生产方法不需要昂贵,复杂的实验室设备和结果的产品货架稳定的室温。

丹尼尔说,“我们已经看到新闻关于疫苗被摧毁,因为一些国家没有资源在整个过程中冷藏。这是一个巨大的成本。这种后期制作成本是使用我们的方法消除因为我们一再表明,产品耐储存的。”

展望未来,丹尼尔计划测试植物胰岛素在狗和人类主题。

“许多狗有糖尿病,和业主必须回家给胰岛素每天三次,”他说。“我们在狗狗所做的研究在过去的血友病或心脏疾病,我们知道如何在他们的食物和植物粉混合添加一些熏肉的味道。他们爱它。”

对于人来说,植物性的药物可能大幅改变治疗糖尿病和其他疾病。

“有了这个交付系统,我们改变整个范式,不仅对胰岛素,”丹尼尔说。“我成长在一个发展中国家,看到人死去,因为他们无法负担得起的药品或疫苗。对我来说,负担能力和全球获得卫生保健的基础是我的工作。和在这种情况下,我们使胰岛素更便宜而明显提高。病人可以以更低的成本获得了优越的药物。”

参考:丹尼尔H,辛格R,一下Mangu V, Nair SK, Wakade G, Balashova n负担得起的口服胰岛素原bioencapsulated在植物细胞中调节血糖水平与天然胰岛素相似。Biomater。2023;298:122142。doi:10.1016 / j.biomaterials.2023.122142

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