Un método nuevo y asequible de administración de insulina, mediante su cultivo en plantas y su liofilización en cápsulas, reduce el riesgo de hipoglucemia en comparación con los tratamientos actuales para la diabetes.
Mostró resultados exitosos en ratones, y los científicos de la Universidad Estatal de Pensilvania esperan avanzar a ensayos clínicos en seres humanos y también en perros diabéticos.
Universidad Estatal de Pensilvania.- La producción de insulina, durante los últimos 50 años, ha conllevado algunos riesgos para el paciente. Aun así, el medicamento salva la vida de los aproximadamente 537 millones de adultos que viven con diabetes en todo el mundo, y se espera que ese número aumente.
Estudios clínicos recientes muestran que la inyección a través de plumas de insulina puede hacer que la insulina llegue al torrente sanguíneo tan rápido que puede provocar hipoglucemia o niveles de azúcar en la sangre que caen por debajo del rango saludable. Las bombas de insulina automatizadas pueden administrar insulina precisa y minimizar este riesgo, pero son costosas y solo están disponibles para una pequeña parte de los pacientes con diabetes en todo el mundo.
Ahora, una administración oral de proinsulina a base de plantas podría abordar estos inconvenientes, según un nuevo estudio publicado en la revista Biomaterials, dirigido por Henry Daniell de la Escuela de Medicina Dental de la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State)
Aunque la insulina clínica ha estado en uso durante varias décadas, le falta uno de los tres péptidos que se encuentran en la insulina natural. El laboratorio de Daniell creó una insulina a base de plantas que contiene los tres péptidos y se puede ingerir por vía oral. La fuerza de las paredes de las células vegetales protege a la insulina de los ácidos y las enzimas en el estómago del paciente antes de que los microbios intestinales descompongan el material. Luego, la insulina liberada se envía al hígado a través del eje intestino-hígado.
Usando ratones diabéticos, Daniell y su equipo descubrieron que su insulina de origen vegetal regulaba el azúcar en la sangre dentro de los 15 minutos posteriores a la ingestión de manera muy similar a la insulina secretada naturalmente. En comparación, los ratones tratados con inyecciones de insulina tradicionales experimentaron una rápida disminución de los niveles de glucosa en sangre, lo que provocó una hipoglucemia transitoria.
“El riesgo de hipoglucemia es una de las mayores desventajas del sistema de administración actual y puede incluso provocar un coma. Nuestra insulina, administrada por vía oral, tiene las tres proteínas y se administra directamente al hígado. Funciona igual que la insulina natural, lo que minimiza el riesgo de hipoglucemia”, dice Daniell.
Daniell ha investigado durante mucho tiempo los usos de las proteínas cultivadas en plantas. En un estudio publicado en 2015, lideró un equipo de investigadores que, por primera vez, demostró la viabilidad comercial de producir un medicamento de bajo costo a base de plantas de lechuga. En ese artículo, los investigadores utilizaron hojas de lechuga liofilizadas para producir un fármaco eficaz para pacientes con hemofilia. Daniell también ha trabajado en medicamentos producidos en plantas para tratar la hipertensión arterial pulmonar, la enfermedad de Alzheimer, la poliomielitis y la placa dental y creó un chicle a base de plantas que reduce la carga viral de COVID-19 en la saliva.
Para producir insulina a través de plantas, los científicos identificaron genes de insulina humana y luego usaron lo que Daniell llama una “pistola de genes” para hacer pasar los genes a través de las resistentes paredes celulares de las plantas. Luego, los genes de la insulina se integran en el genoma de la planta, en este caso, el genoma de la lechuga. Las semillas resultantes retuvieron de forma permanente los genes de la insulina y, posteriormente, la lechuga cultivada se liofilizó, se molió y se preparó para la administración oral siguiendo las pautas reglamentarias de la FDA.
Este proceso es muy diferente a la producción de insulina de la manera tradicional, que implica cultivar la hormona en bacterias o células de levadura, un proceso costoso que requiere purificación y una temperatura baja para el transporte y el almacenamiento. El método de producción de Daniell elimina la necesidad de equipos de laboratorio costosos y complejos y da como resultado un producto estable en almacenamiento a temperatura ambiente.
Daniell dice: “Hemos visto noticias sobre la destrucción de dosis de vacunas porque algunos países no tienen los recursos para el almacenamiento en frío durante todo el proceso. Es un costo enorme. Este tipo de costo de posproducción se elimina con nuestros métodos porque hemos demostrado repetidamente que el producto es estable en almacenamiento”.
En el futuro, Daniell planea probar la insulina de origen vegetal en sujetos caninos y humanos.
“Muchos perros tienen diabetes y los dueños tienen que estar en casa para administrarles insulina tres veces al día”, dice. “Hemos realizado estudios caninos en el pasado en perros con hemofilia o enfermedades cardíacas, y sabemos cómo mezclar el polvo de plantas en su comida y agregar un poco de sabor a tocino. Les encanta“.
Para las personas, la entrega de medicamentos a base de plantas podría alterar drásticamente el tratamiento de la diabetes y otras enfermedades.
“Con este sistema de administración, cambiamos todo el paradigma, no solo para la insulina”, dice Daniell. “Crecí en un país en desarrollo y vi morir a personas porque no podían pagar medicamentos o vacunas. Para mí, la asequibilidad y el acceso global a la atención médica son la base de mi trabajo. Y en este caso estamos haciendo que la insulina sea más asequible mientras la mejoramos significativamente. Los pacientes pueden obtener un medicamento superior a un costo menor”.
Fuente: https://penntoday.upenn.edu
Estudio: https://www.sciencedirect.com
