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Diabète : une insuline intelligente qui ajuste la glycémie en temps réel

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Pour éviter les problèmes de mauvais dosages d'insuline, des scientifiques ont créé une insuline « intelligente », Ins-PBA-F, qui s'active d'elle-même lorsque la glycémie augmente chez les diabétiques. Cette insuline modifiée porte un acide phénylboronique sur lequel le sucre se fixe pour stimuler l'action de l'hormone.

L’insuline modifiée s’active automatiquement quand le niveau de glucose des patients atteints de diabète est trop élevé dans le sang. © Matthew Webber

Le diabète de type 1 se développe lorsque les cellules bêta du pancréas qui produisent de l'insuline sont détruites. Les diabétiques doivent donc s'injecter quotidiennement de l'insuline pour survivre. Malgré les avancées de l'insulinothérapie, avec les pompes à insuline ou le développement de différents types d'insuline, les patients souffrant de diabète doivent ajuster la quantité d'insuline nécessaire chaque jour.

Or ces besoins varient en fonction de nombreux facteurs, comme l'alimentation et l'activité physique. Une mauvaise évaluation de la dose à injecter peut conduire à des états d'hyperglycémie, avec un risque de complications à long terme (cécité, problèmes cardiaques...) ou d'hypoglycémie, pouvant entraîner un coma voire un décès.

Pour répondre à ce problème de dosages inadaptés, il serait intéressant de disposer d'une insuline activée par la glycémie, sans intervention volontaire du patient. De telles insulines « intelligentes » sont en cours de développement. Certaines utilisent une sorte de barrière protéique, comme un gel, qui inhibe l'insuline quand le taux de sucre est bas, mais avec un risque que ces molécules biologiques provoquent une réponse immunitaire.

L'insuline développée ici, baptisée Ins-PBA-F, est chimiquement modifiée. Elle porte un domaine aliphatique qui facilite les interactions hydrophobes et la sensibilité au glucose grâce à un groupement d'acide phénylboronique (PBA) à une extrémité. Dans des conditions normales, cette insuline modifiée se lie à des protéines en circulation dans le sang, ce qui bloque son activité. Mais quand les niveaux de sucre s'élèvent, le glucose se lie au PBA, ce qui libère l'hormone et déclenche l'action de l'insuline.

Les diabétiques doivent s’injecter de l’insuline lorsque le niveau de glucose dans le sang s’élève. © Armin Kübelbeck, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

L’insuline modifiée devient active quand la glycémie augmente

Dans une étude parue dans les Pnas, les chercheurs ont testé leur dérivé d'insuline in vivo, dans un modèle de souris diabétique, après un repas. Ils ont ainsi montré qu'une injection reste active pendant 14 heures : durant cette période, l'insuline modifiée peut réduire de manière automatique et répétée le taux de glucose sanguin trop élevé qui est l'une des causes du diabète. L'administration du dérivé d'insuline restaure des niveaux de glucose après un repas plus rapidement qu'une insuline standard. Il serait même plus efficace pour réduire la glycémie que l'insuline détémir, commercialisée sous le nom de LEVEMIR.

« C'est une avancée importante dans l'insulinothérapie », a déclaré Danny Chou, de l'université d'Utah, un des auteurs de l'article, car à l'heure actuelle « il n'y a aucune insuline modifiée répondant au glucose qui soit cliniquement approuvée », explique Matthew Weber, un autre auteur de ces travaux. Ce dérivé d'insuline pourrait donc entrer en essais cliniques chez l'Homme d'ici 2 à 5 ans.

Pour Danny Chou, c'est une première dans le domaine des insulines dites « intelligentes » : « Ins-PBA-F colle à la vraie définition d'une insuline intelligente où l'insuline elle-même répond au glucose. C'est la première de cette classe ». D'après lui, comme cette hormone dérive d'une hormone naturelle, elle devrait pouvoir être utilisée sans danger, comme le sont d'autres dérivés d'insuline.

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