Un estudio de la estructura 3-D cristalina de insulina extraída del veneno de un caracol marino revela una forma potencial de producir insulina para que el tratamiento de diabetes actúe más rápidamente.
Investigadores de Australia y Estados Unidos han descubierto que el veneno de Conus Geographus contiene una proteína natural altamente eficiente – llamada Con-Ins G1 – que funciona más rápido que la insulina humana.
También observaron que la proteína es capaz de unirse a los receptores de insulina humana, lo que sugiere que podría funcionar como tratamiento para la diabetes.
El equipo informa de los resultados en la revista Nature Structural & Molecular Biology.
La diabetes se da cuando el cuerpo no produce suficiente insulina (diabetes tipo 1) o no puede usarla correctamente (diabetes tipo 2).
El cuerpo necesita insulina para permitir que el azúcar en la sangre (glucosa) entre en las células para su uso como energía. Si el cuerpo tiene insuficiente de insulina, o pierde la capacidad de utilizarla correctamente, el azúcar se acumula en la sangre.
Un alto nivel de azúcar en sangre puede conducir a la ceguera, insuficiencia renal, enfermedad cardíaca, accidente cerebrovascular y amputaciones de dedos, pies o piernas.
De acuerdo con cifras de la Organización Mundial de la Salud (OMS), el número de personas con diabetes en todo el mundo ha aumentado de 108 millones en 1980 a 422 millones en 2014. Las tasas de diabetes han aumentado más rápido en los países de medianos y bajos ingresos. La OMS estima que para el año 2030, la diabetes será la séptima causa de muerte en el mundo.
Para su estudio, Mike Lawrence, profesor asociado del Instituto Walter y Eliza Hall de Investigación Médica en Melbourne, Australia, y sus colegas, utilizaron el Sincrotrón Australiano para analizar la estructura 3-D de la insulina del veneno del caracol. El Prof. Lawrence, un experto en el estudio de las insulinas – y de la forma en que entran en las células a través de pasarelas vigiladas por proteínas especializadas llamadas receptores – explica su emocionante descubrimiento:
“Hemos observado que las insulinas del veneno del caracol funcionan más rápido que las insulinas humanas, evitando los cambios estructurales que se someten a las insulinas humanas para funcionar – están en esencia preparadas y listas para unirse a sus receptores“. La insulina humana es “torpe” en comparación con la forma en que funciona la insulina del veneno de caracol, añade.
La insulina humana contiene un componente adicional que actúa como una “bisagra” que se tiene que abrir antes de que la molécula pueda realizar el “apretón de manos” con el receptor de la célula para entrar.
Sin embargo, cuando estudiaron la estructura 3-D de la insulina del veneno de caracol, el equipo encontró una manera de quitar la bisagra de la insulina humana. Esto podría acelerar la comunicación con el receptor y ayudar a la insulina a llegar a la célula mucho más rápidamente, explica el Prof. Lawrence.
El estudio se basa en un trabajo anterior en el que se observa que el caracol cónico marino utiliza una insulina de veneno para capturar a sus presas. El caracol utiliza el veneno para inmovilizar a los peces que nadan confiados hacia su trampa invisible. El veneno que contiene la insulina pone al pez en un estado de shock hipoglucémico.
La Dra. Helena Safavi-Hemami, profesora asistente de investigación en el Departamento de Biología de la Universidad de Utah en Salt Lake City, supervisó el estudio junto con el profesor Lawrence. Ella dice que estaban fascinados al descubrir cómo la insulina en el veneno de caracol actúa de forma tan rápida, y que guarda la clave que podría hacer que la insulina humana sea más eficaz.
“Nos quedamos encantados al encontrar que los principios de insulinas de veneno de caracol cono se podrían aplicar a un entorno humano“, señala la Dra. Safavi-Hemami.
Los investigadores observaron que la insulina del veneno del caracol cono “se une fuertemente al receptor de la insulina humana y activa la señalización del receptor“.
“El siguiente paso en nuestra investigación, que ya está en marcha, es aplicar estos hallazgos al diseño de nuevos y mejores tratamientos para la diabetes, para que los pacientes tengan acceso a insulinas de acción rápida“, concluyó la Dra. Helena Safavi-Hemami.
..Susana Calvo
