Uma administração oral de insulina à base de plantas regula os níveis de açúcar no sangue semelhantes à insulina natural: estudo

A produção de insulina, nos últimos 50 anos, trouxe alguns riscos para o paciente. Mesmo assim, o medicamento salva a vida de cerca de 537 milhões de adultos com diabetes em todo o mundo, e esse número deve crescer.

Estudos clínicos recentes mostram que a injeção por meio de canetas de insulina pode fazer com que a insulina atinja a corrente sanguínea tão rapidamente que pode ocorrer hipoglicemia, ou níveis de açúcar no sangue que caem abaixo da faixa saudável. Bombas de insulina automatizadas podem fornecer insulina precisa e minimizar esse risco, mas são caras e estão disponíveis apenas para uma pequena parcela dos pacientes com diabetes em todo o mundo.

Agora, uma entrega oral de pró-insulina à base de plantas poderia resolver essas desvantagens, de acordo com um novo estudo publicado na revista. biomateriaisliderado por Henry Daniell da Penn’s School of Dental Medicine.

Embora a insulina clínica esteja em uso há várias décadas, falta um dos três peptídeos que ocorrem na insulina natural. O laboratório Daniell criou uma insulina à base de plantas que contém todos os três peptídeos e pode ser ingerida por via oral. A resistência das paredes celulares das plantas protege a insulina dos ácidos e enzimas no estômago do paciente antes que o material seja decomposto pelos micróbios intestinais. Então, a insulina liberada é entregue ao fígado através do eixo intestino-fígado.

Usando camundongos diabéticos, Daniell e sua equipe descobriram que a insulina à base de plantas regulava o açúcar no sangue 15 minutos após a ingestão de maneira muito semelhante à insulina secretada naturalmente. Em comparação, camundongos tratados com injeções tradicionais de insulina experimentaram níveis de glicose no sangue rapidamente reduzidos, levando a hipoglicemia transitória.

“O risco de hipoglicemia é uma das maiores desvantagens do atual sistema de entrega e pode até resultar em coma. Nossa insulina, administrada por via oral, tem todas as três proteínas e é entregue direto no fígado. Funciona como a insulina natural, que minimiza o risco de hipoglicemia”, diz Daniell.

Daniell há muito pesquisa usos para proteínas cultivadas em plantas. Em um estudo publicado em 2015, ele liderou uma equipe de pesquisadores que, pela primeira vez, demonstrou a viabilidade comercial de produzir um medicamento de baixo custo feito a partir de plantas de alface. Nesse artigo, os pesquisadores usaram folhas de alface liofilizadas para produzir um medicamento eficaz para pacientes com hemofilia. Daniell também trabalhou em medicamentos à base de plantas para tratar hipertensão arterial pulmonar, doença de Alzheimer, poliomielite e placa dentária e criou uma goma à base de plantas que reduz a carga viral do COVID-19 na saliva.

Para produzir insulina à base de plantas, os cientistas identificaram os genes da insulina humana e, em seguida, usaram o que Daniell chama de “arma genética” para explodir os genes através das duras paredes celulares das plantas. Os genes da insulina são então integrados ao genoma da planta, neste caso o genoma da alface. As sementes resultantes retiveram permanentemente os genes da insulina e, subsequentemente, a alface cultivada foi liofilizada, moída e preparada para administração oral seguindo as diretrizes regulamentares da FDA.

Esse processo é muito diferente da produção de insulina da maneira tradicional, que envolve o crescimento do hormônio em células de bactérias ou leveduras, um processo caro que requer purificação e baixa temperatura para transporte e armazenamento. O método de produção de Daniell elimina a necessidade de equipamentos de laboratório caros e complexos e resulta em um produto estável em temperatura ambiente.

Daniell diz: “Vimos notícias sobre doses de vacina sendo destruídas porque alguns países não têm recursos para armazenamento a frio durante todo o processo. É um custo enorme. Esse tipo de custo de pós-produção é eliminado usando nossos métodos porque mostramos repetidamente que o produto é estável nas prateleiras.”

Daqui para frente, Daniell planeja testar a insulina à base de plantas em seres humanos e caninos.

“Muitos cães têm diabetes e os donos precisam estar em casa para dar insulina três vezes ao dia”, diz ele. “Fizemos estudos caninos no passado em cães com hemofilia ou doença cardíaca e sabemos como misturar o pó da planta em sua comida e adicionar um pouco de sabor de bacon. Eles adoram.”

Para as pessoas, a entrega de medicamentos à base de plantas pode alterar drasticamente o tratamento para diabetes e outras doenças.

“Com este sistema de entrega, mudamos todo o paradigma, não apenas para a insulina”, diz Daniell. “Cresci em um país em desenvolvimento e vi pessoas morrerem porque não podiam comprar medicamentos ou vacinas. Para mim, acessibilidade e acesso global a cuidados de saúde são a base do meu trabalho. E, neste caso, estamos tornando a insulina mais acessível enquanto melhorando significativamente. Os pacientes podem obter um medicamento superior a um custo menor.”