Соединив молекулы двух противодиабетических препаратов, ученые повысили их эффективность

Исследование ученых из Университета Дьюка показало, что эффективность комбинированной терапии с использованием двух известных препаратов против диабета второго типа возрастает, если эти препараты не просто вводятся пациенту одновременно, но их молекулы соединяются термочувствительной связью.

Лекарствами в этом исследовании служили глюкагоноподобный пептид-1 (GLP-1) и фактор роста фибробластов 21 (FGF21). GLP-1 обычно продуцируется кишечником человека после еды. Он усиливает выделение инсулина из поджелудочной железы и способствует снижению веса. Но высокие дозы этого вещества, необходимые в ряде случаев диабета для поддержания нормального уровня сахара в крови, иногда вызывают расстройство желудочно-кишечного тракта. Поэтому ученые для минимизации побочных эффектов ищут комбинированные методы, сочетая GLP-1 с другими препаратами.

«FGF21 действует по другому механизму, чем GLP-1, и мы предположили, что эти два препарата будут хорошо дополнять друг друга, — говорит один из авторов работы Каслин Гилрой (Caslin Gilroy). — GLP-1 увеличивает секрецию инсулина поджелудочной железой, в то время как FGF21 усиливает реакцию организма на инсулин. GLP-1 снижает потребление пищи, а FGF21 помогает сжигать больше калорий».

Но исследователи не просто вводили мышам два препарата одновременно, а попробовали соединить GLP-1 и FGF21 в единую молекулу. Связующим звеном между ними стал эластиноподобный полипептид. При введении под кожу он образует гель, который медленно растворяется и высвобождает молекулы обоих веществ. Эффект от одной инъекции на лабораторных мышах с диабетом длился более недели, экспериментальный препарат обеспечивал контроль уровня глюкозы и снижение веса. «Связывание лекарств с эластиноподобным пептидом позволяет нам создать соединение, которое является жидким при комнатной температуре, но образует гелеобразное депо после инъекции, — объясняет Гилрой. — Оно растворяется в течение как минимум недели, медленно и регулярно высвобождая лекарство».

У экспериментальной группы мышей концентрация лекарства в крови оставалась стабильной, а уровень сахара снижался до нормального на протяжении 10 дней после однократного приема. Мыши, получавшие комбинированное лекарственное средство GLP-1/FGF21, быстрее стабилизировали уровень сахара после инъекции глюкозы по сравнению с тем, кто получал препараты по отдельности или только один из двух препаратов. Они также были единственной тестовой группой, которая потеряла вес в ходе эксперимента.

Авторы исследования полагают, что подобный метод может быть эффективен и при лечении других заболеваний.

Результаты опубликованы в журнале Science Advances.