植物性口服胰岛素有望降低常规治疗的低血糖风险

尽管胰岛素对全球约5.37亿糖尿病患者至关重要，但过去50年来，胰岛素治疗仍存在一定风险。最近的临床研究表明，使用胰岛素笔注射可能导致低血糖。自动胰岛素泵可以精确输送胰岛素，降低这一风险，但价格昂贵，世界范围内只有少数糖尿病患者能使用。

现在，一项由宾夕法尼亚大学牙科医学院的Henry Daniell领导的新研究发表在《生物材料》杂志上，提出了一种植物源性口服胰岛素前体的给药方法，以解决这些问题。

Daniell实验室研制出了一种含有三个肽段的植物源性胰岛素，可以口服。植物细胞壁的强度保护胰岛素免受胃酸和酶的破坏，然后由肠道菌群分解。最后，释放出的胰岛素通过肠肝轴传送到肝脏。

Daniell及其团队使用糖尿病小鼠发现，他们的植物源胰岛素在摄入后15分钟内调节血糖，与自然分泌的胰岛素非常相似。相比之下，使用传统胰岛素注射治疗的小鼠出现了短暂的低血糖。

Daniell表示：“低血糖风险是当前给药系统最大的缺点之一，甚至可能导致昏迷。我们的口服胰岛素含有所有三种蛋白质，直接作用于肝脏，就像天然胰岛素一样，降低了低血糖的风险。”

Daniell长期研究植物生长蛋白的用途。2015年，他领导的研究团队首次证明了用生菜植物生产低成本药物的商业可行性。在那篇论文中，研究人员使用冻干生菜叶生产了一种有效的血友病药物。

Daniell还研究了用于治疗肺动脉高压、阿尔茨海默病、脊髓灰质炎和牙菌斑的植物源性药物，并研制了一种降低COVID-19唾液病毒载量的植物源性口香糖。

为了生产植物源胰岛素，科学家们确定了人类胰岛素基因，然后使用Daniell称之为“基因枪”的方法将基因射入坚硬的植物细胞壁。胰岛素基因随后整合到植物基因组中，本例中是生菜基因组。最后，将生长出的生菜冻干、研磨，并按照FDA监管指南进行口服制备。

这一过程与传统的胰岛素生产方法截然不同，后者涉及在细菌或酵母细胞中生长激素，需要昂贵的纯化过程和低温运输储存。Daniell的生产方法无需昂贵复杂的实验室设备，产物在室温下稳定。

Daniell计划在犬类和人类受试者中测试植物源胰岛素。他说：“很多狗患有糖尿病，主人必须每天给予胰岛素三次。我们过去在血友病或心脏病犬类研究中，知道如何将植物粉末混入它们的食物中，再加入一些培根味。它们喜欢。”

对于人类，植物源性药物给药可能会显著改变糖尿病和其他疾病的治疗方式。

Daniell说：“通过这种给药系统，我们改变了整个范式，不仅仅是胰岛素。我在发展中国家长大，看到人们因为买不起药物或疫苗而死去。对我来说，药物的负担能力和全球范围内的医疗保健是我的工作基础。在这个案例中，我们让胰岛素更加实惠的同时，显著提高了其质量。患者可以以更低的成本获得更优质的药物。”

本文译自 medical news，由 BALI 编辑发布。