Manter os níveis de glicose no sangue o mais próximo do normal é importante para as pessoas com diabetes tipo 2, pois reduz o risco de complicações sérias. No entanto, apesar de uma longa lista de opções de tratamento, os pacientes ainda lutam contra o controle da glicose, especialmente quando se trabalha com doses específicas para refeições. Os tratamentos que reduzem as injeções são vistos como uma forma de superar esse problema. Agora, em um artigo, os cientistas descrevem uma nova injeção de biopolímero que poderia substituir tiros de insulina diários ou semanais com um que só precisa ser dado uma vez ou duas vezes por mês.
A diabetes não tratada resulta em altos níveis de açúcar no sangue, ou glicose, que a longo prazo pode levar à cegueira, doença renal, doença cardíaca, derrame e amputação de membros inferiores.
O diabetes surge devido a um problema com a insulina, que é um hormônio produzido no pâncreas e que ajuda as células a absorverem glicose, de modo que possam usá-lo como energia.
No diabetes tipo 1, o corpo não produz insulina suficiente, enquanto no diabetes tipo 2 – que é responsável por 90 a 95% dos casos de diabetes – não pode usá-lo adequadamente.
Embora a incidência de diabetes recém-diagnosticada esteja começando a cair nos Estados Unidos, ainda é um enorme problema de saúde pública que afeta mais de 29 milhões de pessoas.
Em 2013, os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) sugeriram que o diabetes era a sétima principal causa de morte nos EUA e que mais de um quinto dos custos de saúde do país são para pessoas diagnosticadas com diabetes.
Em seu trabalho de estudo, engenheiros biomédicos da Duke University, em Durham, Carolina do Norte, explicam que “apesar da longa lista de opções de tratamento”, quase metade dos casos de diabetes tipo 2 nos EUA “não são gerenciados adequadamente”.
Os pesquisadores sugerem que uma razão para uma taxa tão alta de falha no manejo do diabetes tipo 2 é que os pacientes lutam para manter os esquemas de tratamento, especialmente quando são obrigados a lidar freqüentemente com doses específicas de refeições complicadas.
Outra razão que eles dão é que muitos dos tratamentos amplamente utilizados trazem efeitos colaterais indesejados, como aumentar o risco de baixo nível de açúcar no sangue, conhecido como hipoglicemia, ou ganho de peso.
Liberação controlada sustentada é um desafio
Do ponto de vista do desenvolvimento de medicamentos, um dos maiores desafios no tratamento da diabetes é que as demandas de insulina no corpo estão sempre mudando.
A fim de abordar este desafio, existem agora tratamentos para diabetes tipo 2 que usam uma nova classe de medicamentos chamados agonistas do receptor peptídeo-1 semelhante ao glucagon (GLP1). Essas drogas usam GLP1, uma molécula de sinalização, para desencadear a liberação de insulina no pâncreas.
Como o GLP1 não dura muito tempo no corpo, os desenvolvedores de drogas têm usado várias maneiras de estender sua meia-vida – como fundi-lo com vários compostos sintéticos e biológicos. Essas tentativas conseguiram prolongar a vida ativa da droga no corpo humano por até uma semana.
No entanto, os pesquisadores observam que, apesar dessa melhora, até o momento nenhum dos tratamentos atuais resolveu o problema da eficácia da droga diminuindo gradualmente ao longo do tempo.
A nova abordagem que os pesquisadores da Duke descrevem funde o GLP1 com um biopolímero sensível ao calor denominado polipeptídeo do tipo elastina. Mantido em uma solução, o fármaco biopolímero pode ser injetado na pele com uma agulha normal.
Uma vez na corrente sanguínea, o calor do corpo faz com que o biopolímero forme um gel biodegradável que libera a droga lenta e progressivamente, sem os “altos e baixos” associados a outras formas de entrega de GLP1.
A injeção de biopolímero durou três vezes mais que outras
Usando resultados de trabalhos anteriores sobre GLP1 para controle de glicose, a equipe tentou diferentes modelos moleculares da nova solução de entrega.
Eles finalmente encontraram um projeto do biopolímero que poderia controlar os níveis de glicose em ratos por até 10 dias com uma única injeção. Esta foi uma grande melhoria em tentativas anteriores, após o qual a liberação controlada durou apenas 2 ou 3 dias.
Em testes em macacos rhesus, a equipe descobriu que a formulação otimizada resultou em controle da glicose com duração de mais de 14 dias a partir de uma única injeção. Além disso, a droga foi liberada a uma taxa constante, sem “altos e baixos”, durante todo o período.
A autora sênior Ashutosh Chilkoti, professora de engenharia biomédica da Duke, diz que eles “conseguiram triplicar a duração dessa droga de ação curta para diabetes tipo 2, superando outros projetos concorrentes”.
No momento, os pacientes que usam o dulaglutido – o tratamento de liberação controlada mais duradouro para diabetes tipo 2 – precisam se injetar uma vez por semana. Pacientes em tratamentos padrão de insulina devem se injetar pelo menos duas vezes ao dia.
A equipe agora planeja testar o biopolímero em outros animais e investigar como o sistema imunológico reage a injeções repetidas. Eles também querem descobrir o quão bem ele funciona para a liberação controlada de drogas em outras áreas, como o controle da dor.
“O que é interessante sobre esse trabalho foi nossa capacidade de demonstrar que a droga pode durar mais de 2 semanas em primatas não humanos. Como nosso metabolismo é mais lento que macacos e camundongos, o tratamento deveria teoricamente durar ainda mais em humanos, então nossa esperança é que esta será a primeira formulação bi-semanal ou mensal para pessoas com diabetes tipo 2. “
Primeiro autor Kelli Luginbuhl, Ph.D. estudante na Duke University
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