Une étude publiée dans Nature Nanotechnology montre comment des nanoclusters d'insuline peuvent contrôler l'activité de l'insuline. Les résultats peuvent conduire à de nouveaux types de médicaments à base d'insuline, explique l'auteur principal Ana Teixeira du Département de biochimie médicale et de biophysique (MBB) du Karolinska Institutet.
Le diabète a une prévalence élevée et croissante dans le monde. La thérapie de remplacement de l'insuline aide les patients à maintenir leur taux de glucose dans une plage acceptable, mais il reste difficile d'imiter la dynamique de la libération d'insuline endogène tout en évitant une hypoglycémie dangereuse.
L'étude réalisée par l'équipe de recherche d'Ana Teixeira montre qu'il est possible de modifier l'activité de l'insuline en assemblant l'insuline en nanoclusters. La même concentration d'insuline peut avoir une puissance très différente selon la façon dont les nanoclusters sont conçus.
" Il est nécessaire de trouver de nouvelles façons de mettre en œuvre l'insulinothérapie substitutive. Les résultats de notre étude peuvent conduire à de nouveaux types de médicaments à base d'insuline. Nous montrons une nouvelle façon d'administrer l'insuline qui pourrait conduire à une dynamique différente de l'action de l'insuline ainsi qu'à la développement de variantes d'insuline spécifiques aux tissus", déclare la chercheuse principale Ana Teixeira.
Le groupe de recherche a réalisé des études d’imagerie à super-résolution sur l’organisation spatiale des récepteurs de l’insuline au niveau de la membrane cellulaire, qui ont guidé la conception de nanoclusters d’insuline. Ceux-ci ont été formés à l'aide de la technologie de l'origami ADN, où l'ADN agit comme une plate-forme pour assembler les molécules d'insuline.
"Cela nous a permis de contrôler le nombre de molécules d'insuline dans chaque nanocluster mais également leur organisation spatiale avec une précision à l'échelle nanométrique. Nous avons analysé les effets de différentes variantes de nanoclusters d'insuline dans les cellules adipeuses. Enfin, nous avons testé les effets des nanoclusters d'insuline dans un modèle de poisson zèbre. du diabète", explique Ana.
Le groupe de recherche va maintenant étudier plus en profondeur les mécanismes d'action des nanoclusters d'insuline.
"Nous caractériserons les nanoclusters de récepteurs d'insuline dans différents tissus à l'aide de la microscopie à super-résolution et de NanoDeep, une méthode que nous avons précédemment développée et qui utilise l'ADN au lieu de la lumière pour détecter la localisation des protéines dans les cellules, comme c'est le cas en microscopie conventionnelle. Nous visons à utiliser ces données pour guider la conception de nanoclusters d'insuline ciblant des tissus spécifiques", explique Ana.
Plus d'informations : Joel Spratt et al, Activation des récepteurs d'insuline multivalents à l'aide de nanostructures origami insuline-ADN, Nature Nanotechnology (2023). DOI :10.1038/s41565-023-01507-y
Informations sur le journal : Nanotechnologie naturelle
Fourni par Karolinska Institutet
