Insuliny ludzkie modyfikowane – jak powstają i jak działają?

Otrzymywane metodą inżynierii genetycznej insuliny ludzkie charakteryzują się stosunkowo krótkim czasem działania, co naraża pacjentów na częste wkłucia w celu utrzymania właściwej glikemii (poziomu glukozy we krwi). Badacze, by wydłużyć czas działania rekombinowanej (otrzymanej metodą inżynierii genetycznej) insuliny ludzkiej, wykorzystali poznane wcześniej metody modyfikacji insuliny zwierzęcej. W latach 30. XX wieku H. Ch. Hagedorn zauważył, że dodanie zasadowego białka – protaminy – do cząsteczki insuliny wydłuża jej działanie. Metodę tę rozwinęli D.A. Scott i A.M. Fisher, którzy w tym celu wykorzystali jony cynku.

Firmy farmaceutyczne, usprawniając te metody modyfikacji, wypuściły na rynek szereg insulin modyfikowanych: Gensulin N, Humulin N, Insulatard, Insuman Basal, Novolin N, Polhumin N, Protophane, gdzie „N” przy nazwach, często kojarzone jest jako insulina „nocna”, jednak oznacza ludzką insulinę izofanową NPH (N – neutralną, obojętną, P – protaminową, H – Hagedorn od nazwiska twórcy).

Jak powstają insuliny ludzkie modyfikowane?

Insuliny ludzkie modyfikowane otrzymywane są, podobnie jak biosyntetyczne insuliny ludzkie, metodą inżynierii genetycznej i również w tym przypadku skład aminokwasowy tych insulin jest identyczny z insuliną ludzką produkowaną przez komórki beta trzustki. Jednak insuliny ludzkie modyfikowane poddawane są specjalnym „zabiegom” chemicznym mającym na celu wydłużenie ich działania.

Czytaj także: Rodzaje insulin

Ośrodki naukowe, w celu przedłużenia działania insuliny, wykorzystały znane od lat metody modyfikacji insulin zwierzęcych. I tak wykorzystując metodę Scotta i Fishera oraz metodę Hagedorna, otrzymano insulinę NPH. Insuliny ludzkie NPH są obecnie najczęściej stosowanymi insulinami ludzkimi modyfikowanymi i występują w preparatach:

• dostępnych w Polsce: Gensulin N, Humulin N, Insulatard, Insuman Basal N, Polhumin N
• oraz Novoiln N i Protophane.

Ponadto, wykorzystując tylko metodę Scotta i Fishera, stworzono kompleksy insuliny z jonami cynku. Jony cynku spowalniały rozpuszczanie insuliny, co zapewniało wolniejsze wchłanianie po podaniu podskórnym, a w konsekwencji dłuższe działanie hipoglikemizujące insuliny po podaniu. Taki rodzaj insuliny występuje w preparacie o nazwie Monotard HM, niedostępnym w Polsce.

Kolejne prace nad metodami Hagedorna oraz Scotta i Fishera skutkowały pozyskaniem insulin protaminowo-cynkowych, charakteryzujących się bardzo długim czasem działania. Na rynku dostępny jest preparat insuliny ludzkiej modyfikowanej – ProZinc, który przeznaczony jest jednak do lecznictwa weterynaryjnego.

Jak działają insuliny ludzkie modyfikowane?

Insuliny ludzkie modyfikowane mają postać zawiesin, przez co wymagają przed każdym podaniem zawieszenia cząsteczek insuliny w roztworze przez kilkukrotne przechylenie fiolki z preparatem góra-dół. Po podaniu insulina wchłania się powoli, co przedłuża jej działanie hipoglikemizujące (zmniejszające stężenie glukozy we krwi). Co ważne, insuliny ludzkie modyfikowane, w przeciwieństwie do insulin ludzkich niemodyfikowanych, nie mogą być podawane dożylnie.

Najczęściej stosowane insuliny NPH stosowane są jako insuliny bazowe, które zaspakajają 40–60% zapotrzebowania organizmu na insulinę, dlatego mogą być stosowane łącznie z insulinami bolusowymi (szybko działającymi).

Działanie insuliny NPH rozpoczyna się 30–60 minut od wstrzyknięcia, maksymalne działanie występuje po 3–4 godzinach, a czas działania wynosi od 11 do 24 godzin.

Działania niepożądane insuliny ludzkiej NPH

Stosowanie insuliny NPH może wiązać się z ryzykiem wystąpienia – podobnie jak w przypadku insulin ludzkich niemodyfikowanych – hipoglikemii (zbyt niskiego stężenia glukozy we krwi). Ponadto preparaty insuliny NPH mogą powodować:

• lipodystrofię, czyli zanik tkanki tłuszczowej w miejscu wstrzyknięcia,
• neuropatię obwodową,
• zaburzenie widzenia,
• obrzęk w miejscu wstrzyknięcia,
• reakcję anafilaktyczną.

Należy pamiętać, że właściwe przyjmowanie insuliny NPH może zminimalizować ryzyko wystąpienia wymienionych działań niepożądanych. W celu zmniejszenia ryzyka hipoglikemii należy dbać o dobór odpowiedniej do zapotrzebowania organizmu dawki insuliny. Lipodystrofii można uniknąć, zmieniając miejsce wkłucia, a dzięki zastosowaniu odpowiedniej techniki podawania leku można zmniejszyć obrzęk i reakcję alergiczną skóry.

Terapia insuliną NPH to koszt ok. 5 zł za opakowanie

Modyfikacja insulin ludzkich pozwala na otrzymanie preparatów charakteryzujących się dłuższym czasem działania z zapewnieniem bezpieczeństwa stosowania porównywalnym do insulin ludzkich niemodyfikowanych. Najczęściej stosowaną insuliną ludzką modyfikowaną jest insulina izofanowa – NPH, przeznaczona dla pacjentów tak z cukrzycą typu 1., jak i 2. Preparaty insuliny dostępne są na listach leków refundowanych w Polsce, co pozwala na zmniejszenie kosztów leczenia cukrzycy, ponadto od stycznia 2017 leki te dostępne są za darmo dla pacjentów w wieku 75 i więcej lat.