Mantenere i livelli di glicemia il più vicino possibile alla norma è cruciale per le persone affette da diabete di tipo 2, poiché riduce significativamente il rischio di complicanze gravi. Tuttavia, nonostante la disponibilità di numerose opzioni terapeutiche, molti pazienti continuano a lottare con il controllo del glucosio, in particolare quando si tratta di dosi specifiche legate ai pasti. L’idea di trattamenti che riducono la necessità di iniezioni quotidiane è vista come una potenziale soluzione a questo problema. Recentemente, un gruppo di scienziati ha presentato una nuova iniezione di biopolimeri che potrebbe sostituire le iniezioni quotidiane o settimanali di insulina con una somministrazione che avviene solo una o due volte al mese.
Il diabete non trattato provoca elevati livelli di zucchero nel sangue, o glucosio, che nel lungo periodo possono sfociare in cecità, malattie renali, patologie cardiache, ictus e amputazioni.
Questa condizione si verifica a causa di un problema con l’insulina, un ormone prodotto dal pancreas che aiuta le cellule ad assorbire il glucosio per produrre energia.
Nel diabete di tipo 1, il corpo non produce sufficiente insulina, mentre nel diabete di tipo 2 – che rappresenta il 90-95% dei casi di diabete – l’insulina non viene utilizzata in modo efficiente.
Sebbene l’incidenza di nuove diagnosi di diabete stia cominciando a diminuire negli Stati Uniti, resta un grave problema di salute pubblica che colpisce oltre 29 milioni di persone.
Nel 2013, i Centri per il Controllo e la Prevenzione delle Malattie (CDC) hanno indicato il diabete come la settima causa di morte negli Stati Uniti, con oltre un quinto della spesa sanitaria nazionale destinata a pazienti diabetici.
Nel loro studio, gli ingegneri biomedici della Duke University di Durham, NC, sottolineano che «nonostante la lunghezza della lista di opzioni di trattamento», quasi la metà dei pazienti con diabete di tipo 2 negli Stati Uniti «non riceve un trattamento adeguato».
I ricercatori attribuiscono parte dell’alto tasso di insuccesso nella gestione del diabete di tipo 2 al fatto che i pazienti faticano a mantenere i regimi terapeutici, soprattutto quando sono richieste somministrazioni frequenti di dosi complicate.
In aggiunta, molti dei trattamenti comunemente utilizzati comportano effetti collaterali indesiderati, come l’aumento del rischio di ipoglicemia e aumento di peso.
Il Rilascio Controllato: Una Sfida Complessa
Dal punto di vista dello sviluppo farmaceutico, una delle sfide maggiori nel trattamento del diabete è la continua variazione delle esigenze di insulina nel corpo.
Per affrontare questa complessità, sono stati introdotti trattamenti per il diabete di tipo 2 che utilizzano una nuova classe di farmaci, noti come agonisti del recettore del peptide-1 (GLP-1) simili al glucagone. Questi farmaci sfruttano il GLP-1, una molecola di segnalazione, per stimolare il rilascio di insulina dal pancreas.
Poiché il GLP-1 ha una breve durata d’azione, gli sviluppatori di farmaci hanno cercato vari metodi per prolungare la sua emivita, inclusa la fusione con composti sintetici e biologici. Questi sforzi hanno permesso di estendere la vita attiva del farmaco nel corpo umano fino a una settimana.
Tuttavia, nonostante questo miglioramento, i ricercatori notano che nessuno dei trattamenti attuali ha risolto il problema dell’efficacia del farmaco che diminuisce nel tempo.
Il nuovo approccio descritto dai ricercatori della Duke coinvolge l’uso di un biopolimero termosensibile chiamato polipeptide simile all’elastina, che, una volta iniettato nella pelle con un normale ago, si trasforma in un gel biodegradabile nel flusso sanguigno grazie al calore corporeo. Questo gel rilascia il farmaco lentamente e in modo costante, evitando i «picchi e avvallamenti» tipici di altre forme di somministrazione di GLP-1.
L’Iniezione di Biopolimero: Un Controllo Duraturo
Basandosi sui risultati precedenti riguardanti il GLP-1 per il controllo della glicemia, il team ha sperimentato diversi design molecolari per la nuova soluzione di rilascio.
Hanno infine scoperto un design del biopolimero capace di mantenere i livelli di glucosio sotto controllo nei topi per un periodo fino a 10 giorni con una sola iniezione, un notevole miglioramento rispetto ai tentativi precedenti, che duravano solo 2-3 giorni.
Nei test su scimmie rhesus, il team ha rilevato che la formulazione ottimizzata ha consentito un controllo della glicemia per oltre 14 giorni da una singola somministrazione, con un rilascio costante e privo di fluttuazioni durante l’intero periodo.
L’autore senior Ashutosh Chilkoti, professore di ingegneria biomedica alla Duke, ha affermato di essere «riuscito a triplicare la durata di questo farmaco a breve durata d’azione per il diabete di tipo 2, superando altri progetti concorrenti».
Attualmente, i pazienti che utilizzano dulaglutide – il trattamento a rilascio controllato più duraturo per il diabete di tipo 2 – devono iniettarsi il farmaco una volta alla settimana, mentre i pazienti in trattamento con insulina standard devono somministrarsi almeno due iniezioni al giorno.
Il team prevede ora di testare il biopolimero su altri animali e di studiare come il sistema immunitario risponde a somministrazioni ripetute. Inoltre, intendono esplorare l’efficacia di questo sistema di rilascio controllato in altre aree terapeutiche, come la gestione del dolore.
«La cosa entusiasmante di questo lavoro è stata la nostra capacità di dimostrare che il farmaco potrebbe durare oltre 2 settimane nei primati non umani. Poiché il nostro metabolismo è più lento rispetto a quello di scimmie e topi, ci aspettiamo che il trattamento possa durare ancora più a lungo negli esseri umani. La nostra speranza è che questa possa essere la prima formulazione da somministrare bisettimanalmente o mensilmente per le persone affette da diabete di tipo 2,» ha dichiarato il primo autore Kelli Luginbuhl, dottoranda alla Duke University.
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Nuove Scoperte e Ricerche 2024
Nel corso del 2024, la ricerca sul diabete di tipo 2 ha visto un significativo impulso, con studi che evidenziano l’importanza di approcci personalizzati per la gestione della glicemia. Recenti studi clinici hanno dimostrato che l’integrazione di tecnologie digitali, come applicazioni di monitoraggio della salute, può migliorare notevolmente l’aderenza al trattamento e il controllo glicemico.
Inoltre, è emerso che l’alimentazione e l’attività fisica giocano un ruolo cruciale nella gestione del diabete di tipo 2. Un’analisi condotta su oltre 5.000 pazienti ha rivelato che piccoli cambiamenti nello stile di vita possono ridurre significativamente la necessità di farmaci e migliorare la qualità della vita.
Infine, le terapie geniche stanno guadagnando attenzione come potenziale soluzione a lungo termine per il diabete di tipo 2. Recenti esperimenti hanno mostrato risultati promettenti nella correzione dei difetti metabolici alla base della malattia, suggerendo che in futuro potremmo assistere a trattamenti curativi piuttosto che palliativi.
