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Typ-1-Diabetes: Neuer Hilfsstoff könnte die Wirkung von Insulin lispo deutlich beschleunigen

Donnerstag, 2. Juli 2020

stock.adobe.com Sherry Yates

Palo Alto/Kalifornien – US-Forscher haben einen Hilfsstoff gefunden, der den Wirkungs­eintritt des schnell wirkenden Insulin lispo bei Schweinen deutlich beschleunigt hat. Möglich wurde dies laut dem Bericht in Science Translational Medicine (2020; 12: eaba6676) durch ein Polymer, das die Aggregation von Insulin-Monomeren verhindert.

Während die Beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse nach den Mahlzeiten innerhalb kurzer Zeit genügend Insulin produzieren, um die vom Darm resorbierte Glukose auf die Zellen zu verteilen, setzt die Wirkung von subkutan injiziertem Insulin erst nach längerer Verzögerung ein. Typ 1-Diabetiker müssen deshalb nach der Injektion des Insulins eine Pause einlegen, bevor sie mit der Mahlzeit beginnen können.

Die verzögerte Freisetzung ist eine Folge der Instabilität der Insulin-Moleküle. Diese neigen dazu, unlösliche Aggregate zu bilden. Verhindern lässt sich dies durch die Injektion von Hexameren, die aus sechs Insulinmolekülen bestehen. Aus diesen Hexameren löst sich Insulin jedoch nur langsam. Die meisten Formulierungen von Kurzzeitinsulinen sind deshalb eine Mischung aus Monomeren, Dimeren und Hexameren.

Ein Team um Eric Appel von der Stanford Universität in Palo Alto/Kalifornien hat syste­matisch nach Hilfsstoffen gesucht, die die Bildung von Insulinaggregaten verhindern können. Unter 1.500 Polymeren wurde schließlich der Hilfsstoff „Morph-NIP 23%“ gefunden. Er bildet die Grundlage für tierexperimentelle Studien, die an Schweinen mit einem durch das Gift Streptozotocin ausgelösten Typ 1-Diabetes durchgeführt wurden.

Die Forscher verwendeten das Analogon Insulin lispro, das in dem zugelassenen Kurzzeitinsulin Humalog enthalten ist. Laut der Studie war die Konzentration von Insulin lispro in der neuen ultraschnellen Formulierung bereits nach 5 Minuten auf 50 % der Spitzenkonzentration gestiegen, gegenüber 12 Minuten bei Verwendung von Humalog. Die Spitzenkonzentration wurde nach 9 Minuten erreicht gegenüber 25 Minuten bei Verwendung von Humalog. Bis zum Abfall der Insulinkonzentration auf die Hälfte vergingen 28 Minuten gegenüber 54 Minuten unter Humalog.

Am Menschen wurde die neue Formulierung noch nicht getestet. Modellberechnungen am Computer ergaben, dass die Wirkung von Insulin lispro bereits nach 2,5 Minuten einsetzen könnte, die Spitzenkonzentration würde nach 10 Minuten erreicht. Bis zum Abfall auf weniger als 50 % würden nur 28 Minuten vergehen. Für Humalog wurde aufgrund der tierexperimentellen Daten für den Menschen ein Einsetzen der Wirkung nach 14 Minuten, eine maximale Konzentration nach 43 Minuten und eine Wirkdauer von 157 Minuten errechnet.

Die deutlich beschleunigte Kinetik könnte für Diabetiker die Wartezeit von der Insulininjektion bis zur Mahlzeit verkürzen. In Labortests wurden keine zytotoxischen Wirkungen beobachtet, auch eine Biokompatibilität scheint gegeben zu sein. Auch die Haltbarkeit in den Injektionsfläschen könnte gegenüber dem kommerziell erhältlichen Insulin lispro verbessert sein. Sie betrug in einem Stresstest unter kontinuierlicher Bewegung bei Körpertemperatur 25 Stunden gegenüber 5 Stunden bei Humalog. Die Forscher hoffen, dass sie schon bald von der Arzneimittelbehörde FDA die Erlaubnis für eine erste klinische Studie erhalten werden. © rme/aerzteblatt.de

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