Pesquisadores dos EUA criam tipo de insulina artificial inteligente

A substância funciona quando o nível de glicose no sangue está alto

por Bruna Sensêve 11/02/2015 11:00

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Nem demais nem de menos. A medida exata. Essa é a regra para a administração de qualquer substância a um paciente. Em muitos casos, um erro mínimo pode ocasionar grande perda à saúde. Para diabéticos que dependem da insulina artificial, o desafio é constante. A quantidade de alimento ingerido, o tipo de comida e, às vezes, até mesmo as emoções moldam uma exigência diferenciada do hormônio vital. Uma possível resolução para esse problema pode estar a caminho. Pesquisadores da Universidade de Utah, nos Estados Unidos, publicaram hoje um artigo na revista científica PNAS que descreve os primeiros experimentos bem-sucedidos com uma insulina inteligente, só ativada quando os níveis de açúcar estão altos.

Valdo Virgo/CB/D.A Press
Clique na imagem para ampliá-la e saiba mais (foto: Valdo Virgo/CB/D.A Press)
Em um organismo normal, a quebra do carboidrato e de açúcares durante a digestão resulta no aumento da concentração de glicose no sangue. Percebendo isso, o pâncreas é requisitado a secretar a insulina. Esse hormônio tem a atuação voltada para a absorção da glicose pelas células do fígado, dos músculos esqueléticos e do tecido adiposo, diminuindo a concentração dela. A redução retira o estímulo inicial e resulta na consequente baixa do hormônio na corrente sanguínea. Esse equilíbrio é o principal desafio para o diabético, que não tem controle da quantidade de hormônio produzido ou mesmo da efetividade dele. A injeção de uma forma artificial de insulina não garante o balanço original entre hormônio e glicose, o que torna o diabético altamente suscetível a ter muita ou pouca insulina.

O hormônio criado pelo time dos professores de bioquímica Danny Chou, Matthew Weber e Benjamin Tang foi modificado em laboratório e nomeado Ins-PBA-F. Uma insulina sensível à glicose eliminaria a necessidade de aumentos adicionais do hormônio e reduziria os perigos que surgem com a administração inadequada. A Ins-PBA-F é diferente dos outros tipos de insulinas inteligentes criadas porque é uma modificação química diretamente da insulina natural. As propostas anteriores desse tipo de medicamento normalmente incorporam uma barreira à base de proteínas, como um gel ou um revestimento, que inibe o hormônio quando o açúcar no sangue é baixo. No entanto, esses componentes de base biológica são frequentemente fontes de problemas, provocando efeitos secundários indesejáveis e até de resposta imunitária.

O produto consiste em um derivado de insulina de ação prolongada que tem uma porção química — o ácido fenilborónico ou PBA — adicionado a uma extremidade. Sob condições normais, a Ins-PBA-F se liga a proteínas que circulam na corrente sanguínea, bloqueando a atividade delas. Quando os níveis de açúcar no sangue são altos, a glicose vincula-se ao PBA, funcionando como um gatilho para liberar a Ins-PBA-F e comece a trabalhar. “Antes, a insulina inteligente realmente significava apenas entregar a insulina de forma diferente”, conta Chou. “Porém, a Ins-PBA-F encaixa-se na verdadeira definição porque a própria insulina é responsiva à glicose. É o primeiro do tipo.” Ainda assim, ele lembra que nenhum tipo de insulina inteligente foi aprovado pelas agências sanitárias responsáveis.

Testes promissores
Chou explica que, como a Ins-PBA-F é uma versão modificada quimicamente de um hormônio natural, é provável que seja segura para uso diário, semelhante a outros derivados de insulina que estão no mercado. Até agora, no entanto, os testes foram feitos somente em camundongos geneticamente modificados para apresentar os mesmos sintomas do diabetes tipo 1. Neles, uma injeção funcionou por um período mínimo de 14 horas, durante o qual a Ins-PBA-F pôde ser repetida e automaticamente baixar os níveis de açúcar no sangue após serem dadas quantidades de açúcar aos bichos.

Ela agiu mais rápido e foi melhor na redução de açúcar no sangue se comparada a uma insulina de longa duração já prescrita. Na verdade, os resultados foram idênticos aos de camundongos sadios cujo açúcar no sangue é regulado pela própria insulina. “Meu objetivo é tornar a vida mais fácil e mais segura para diabéticos”, garante Weber. O coautor do trabalho explica que, nos próximos meses, eles continuarão a avaliar a segurança a longo prazo e a eficácia da Ins-PBA-F. Se tudo correr como planejado, o derivado de insulina pode chegar à fase 1 de ensaios clínicos em seres humanos dentro de dois a cinco anos.

Conhecido como diabetes juvenil, a tipo 1 está aumentando no país. Em 2006, a Organização Mundial da Saúde (OMS) revisou dados de 112 pesquisas sobre a doença metabólica em 57 países e concluiu que ela aumentou em média 5,3% ao ano na América do Norte, 4% na Ásia e 3,2% na Europa. Um estudo mais recente da Universidade de Brasília (UnB) indica que, em três décadas, a idade de início da doença caiu no país. Nos anos de 1980, as crianças mais jovens com diabetes tinham em média 12,5 anos. Na década seguinte, 11,5. Nos anos 2000, a média de idade foi para 9,5.

"Antes, a insulina inteligente realmente significava apenas entregar a insulina de forma diferente. Porém, a Ins-PBA-F encaixa-se na verdadeira definição porque a própria insulina é responsiva à glicose. É o primeiro do tipo” - Danny Chou, professor de bioquímica da Universidade de Utah


Complicações opostas

No caso de muito açúcar, o problema é conhecido por hiperglicemia e pode ter diversas implicações, como lesões da retina, renal, nos nervos; doenças coronária, cerebral e dos membros inferiores. A situação oposta é a hipoglicemia, quando o hormônio é administrado em uma quantidade mais alta que o exigido para retirar o excedente, e o indivíduo fica com pouca glicose no sangue. As consequências também podem ser drásticas, como tontura, visão turva, dupla ou embaçada, enjoo e suor frio. Em último caso, a perda de consciência, uma vez que o cérebro necessita de glicose para funcionar propriamente.

Ajuste ainda é manual
Apesar dos avanços no tratamento do diabetes, como desenvolvimento de diferentes tipos de insulina, hoje os pacientes ainda devem ajustar manualmente a quantidade de hormônio necessária diariamente. Níveis de açúcar no sangue variam amplamente dependendo de uma série de fatores, como o que alguém escolhe para comer e se exercitar. Segundo o ex-presidente da Sociedade Brasileira de Endocrinologia e Metabologia (SBEM) Airton Golbert, a proposta dos pesquisadores da Universidade de Utah é extremamente interessante, mas está muito prematura, pois foi testada somente em animais.

“É o começo. Depois, terão testes em humanos para checar efeitos colaterais. Mas a ideia é muito interessante. Se essa insulina foi ativada pela glicose alta, provavelmente, se ela não tiver alta, não vai agir.” Ele reforça que o melhor remédio para um diabético é a insulina, mas o grande problema está na dosagem usada. Cada pessoa tem uma quantidade e um momento certo para o tanto exato. “Por isso, o tratamento do diabético é tão complexo. Cada momento precisa de uma dose diferente. Se a pessoa come mais ou tem emoções mais fortes, o organismo faz com que ela tenha necessidade de mais insulina.”

Golbert detalha que, quando a pessoa não tem diabetes, esse equilíbrio acontece naturalmente. No caso do uso da insulina exógena, que não é do organismo, as coisas funcionam diferente. O especialista lembra que há uma série de avanços desde que a insulina foi descoberta, em 1922. Foram diversas modificações na molécula para que o tratamento ficasse mais fácil, mas a utilização do hormônio ainda é muito limitante. (BS)

Substância inalada
Desde a semana passada, diabéticos que vivem nos Estados Unidos e cujo tratamento inclui o uso de insulina terão como alternativa ao produto injetável uma insulina em pó inalável. A principal vantagem é que, nesse formato, a substância agirá rapidamente no organismo, dizem os criadores. Um produto similar falhou no passado e há preocupações sobre os potenciais riscos associados com o ato de respirar a insulina em pó. Chamado Afrezza, o medicamento se dissolve rapidamente quando atinge o pulmão e fornece o hormônio para a corrente sanguínea. Não deverá ser usado em pacientes com asma, fumantes e ex-fumantes.


Ações distintas
A insulina exógena também é encontrada com variados tipos de ação, de acordo com o tempo de atuação no organismo. A insulina regular é rápida e tem coloração transparente. Após ser aplicada, começa a agir entre meia e uma hora, e seu efeito máximo se dá entre duas a três horas. A insulina NPH é intermediária e tem coloração leitosa. Há alguns anos, vem sendo desenvolvido pelas indústrias farmacêuticas um tipo especial do hormônio, chamado análogo de insulina. São moléculas modificadas da insulina que é naturalmente produzida pelo corpo humano e podem ser de dois tipos: ação ultrarrápida ou lenta.

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