糖尿病已經(jīng)成為一種流行病,全球有多達4.22億患者。當(dāng)前,科學(xué)家正在努力尋找新的治療方法來治愈這種慢性病,但我們離這一目標(biāo)還有多遠(yuǎn)?
糖尿病是失明、腎衰竭、心臟病發(fā)作和中風(fēng)的主要原因?,F(xiàn)在受糖尿病影響的人數(shù)是40年前的四倍多。世界衛(wèi)生組織認(rèn)定糖尿病是一種流行病,并預(yù)測它很快將成為全球第七大死亡原因。
盡管影響巨大,但目前仍未能治愈任何類型的糖尿病。大多數(shù)治療都只能在一定程度上幫助患者控制癥狀,但患者仍面臨多種并發(fā)癥風(fēng)險。
雖然在癥狀上有一些相似之處,但兩種主要類型的糖尿病以不同的方式發(fā)展:1型糖尿病是一種自身免疫性疾病,破壞產(chǎn)生胰島素的β胰 腺細(xì)胞;2型糖尿病患者出現(xiàn)胰島素抵抗,這意味著胰島素對降低血糖的作用越來越小。
生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)看到了這個機會,正努力開發(fā)新的糖尿病治療方法,并追求治愈性療法。讓我們看看這個領(lǐng)域正在醞釀什么,以及它將如何改變糖尿病的治療方式。
1型糖尿病
1、用細(xì)胞療法代替缺失的細(xì)胞
盡管仍處于早期階段,但細(xì)胞療法是開發(fā)治愈性糖尿病療法的希望之一,特別是1型糖尿病。替換缺失的胰島素生成細(xì)胞可能恢復(fù)正常的胰島素生成。然而,早期移植胰 腺細(xì)胞的嘗試大都失敗了,主要是由于免疫反應(yīng)排斥并破壞移植細(xì)胞。捐助者缺乏也是一個限制因素。
最先進的替代品之一來自美國糖尿病研究所(DRI),該研究所正在開發(fā)一種生物工程微型器官,其中胰島素生成細(xì)胞被封裝在一個保護屏障內(nèi)。2016年,DRI宣布,在一項I/II期臨床試驗中,歐洲首例采用這種方法治療的患者不再需要胰島素治療。
美國公司Viacyte正在與青少年糖尿病基金會合作開發(fā)一種類似的設(shè)備。在I期臨床試驗證實了該設(shè)備的安全性之后,公司正致力于改善胰島素生成細(xì)胞的植入。
比利時公司Orgenesis正在尋求另一種方法,將患者肝 臟中的細(xì)胞轉(zhuǎn)化為胰島素生成細(xì)胞,以避免從捐贈者那里獲得細(xì)胞的問題。英國公司Islexa正在開發(fā)一種類似的程序,從胰 腺中獲取細(xì)胞。
大型制藥公司開發(fā)的糖尿病細(xì)胞療法仍處于早期階段。諾和諾德正在開發(fā)干細(xì)胞療法和一種封裝設(shè)備,公司聲稱第一個臨床試驗可能在“未來幾年”進行。該領(lǐng)域的另一個巨頭賽諾菲,正在與德國公司Evotec合作開發(fā)一款β細(xì)胞替代療法。
雖然潛力巨大,但這些技術(shù)距離進入市場仍然還有很遠(yuǎn)的一段路。首先,臨床必須證明它們是有效的。此外,價格可能很高,應(yīng)用于其他領(lǐng)域的細(xì)胞療法,如腫瘤學(xué),價格標(biāo)簽高達6位數(shù),并且很難從醫(yī)療保險公司得到報銷??紤]到與癌癥相比,糖尿病在很大程度上不是立即危及生命的疾病,一些國家的健康保險公司可能不愿意承擔(dān)治療費用。
2、用免疫療法攻擊源頭
在1型糖尿病中,胰島素生成細(xì)胞逐漸被免疫系統(tǒng)破壞。盡早停止這一過程可以保護細(xì)胞并提供治療。
這就是法國公司Imcyse的目標(biāo),該公司正在進行一項臨床試驗,通過免疫療法專門殺死破壞胰 腺的免疫細(xì)胞來阻止1型糖尿病的發(fā)生。在診斷后的早期,在3-6個月之間,據(jù)估計大約10%的胰島素生成細(xì)胞仍然存活并產(chǎn)生胰島素。在停止自身免疫過程后,剩余的β細(xì)胞將受到保護,并可能繼續(xù)產(chǎn)生胰島素。
比利時公司Actobio Therapeutics目前正在進行一項I/II臨床試驗,利用生產(chǎn)乳酪的細(xì)菌來遞送2種藥物,刺激調(diào)節(jié)性T細(xì)胞,以指導(dǎo)免疫系統(tǒng)不要攻擊胰島素生成細(xì)胞。
這可能是一種安全的口服療法,在有限的時間內(nèi)給予,并可能使1型糖尿病患者不需要使用胰島素,或在診斷后延遲對胰島素的需求。
法國公司Neovacs正在開發(fā)一種1型糖尿病**,該**可刺激免疫系統(tǒng)降低炎癥蛋白的水平,炎癥蛋白被認(rèn)為與多種自身免疫疾病有關(guān)。該**可以使狼瘡患者免疫5年,下一步是測試1型糖尿病患者是否也能達到這種效果。如果獲得成功,該**將使胰島素治療不再必要,大大降低治療成本。
3、采用人工胰 腺自動治療
對于那些已經(jīng)失去了胰島素生成細(xì)胞的患者來說,一個短期的解決方案可能是“人工胰 腺”。這是一個完全自動化的系統(tǒng),可以測量血糖水平并向血液中注入適量的胰島素,就像健康胰 腺的功能一樣。
但1型糖尿病對胰島素的需求量每天都有很大的變化,患者無法知道他們需要多少。劍橋大學(xué)教授Roman Hovorka領(lǐng)導(dǎo)的一個研究團隊正在開發(fā)一種算法,可以在任何時候準(zhǔn)確預(yù)測特定患者的胰島素需求。
用計算機可以幫助患者更好地控制血糖水平,并在長期內(nèi)減少并發(fā)癥。然而,為了使胰島素治療完全自動化,還有幾個挑戰(zhàn)有待解決。首先,需要更快起效的胰島素來對血糖變化做出足夠快的反應(yīng)。此外,當(dāng)前的算法需要大幅改進才能做出更準(zhǔn)確的預(yù)測。
2型糖尿病
1、刺激胰島素產(chǎn)生
過去十年,超過40種新藥和注射劑被批準(zhǔn)用于治療糖尿病。然而,大多數(shù)2型糖尿病患者的血糖控制仍然很差。
2型糖尿病治療中的藥物類別之一是胰高血糖素樣肽(GLP)-1受體激動劑,它在抑制胰高血糖素(一種與胰島素作用相反的激素)分泌的同時,誘導(dǎo)β胰 腺細(xì)胞產(chǎn)生胰島素。包括賽諾菲、禮來、羅氏、阿斯利康和勃林格殷格翰等大型制藥公司都有GLP-1藥物上市銷售或在其管線中開發(fā)。諾和諾德正在開發(fā)第一種口服GLP-1藥物,目前已接近市場。
法國公司Poxel正在采用一種不同的方法,采用一款可同時靶向胰 腺、肝 臟和肌肉的藥物imeglimin來降低血糖。在日本進行的首個關(guān)鍵III期臨床中,該藥物已經(jīng)證明了這一效果。
Imeglimin屬于名為Glimins的新一類口服化學(xué)制劑,是該類藥物中進入臨床開發(fā)的首個候選產(chǎn)品,具有獨特的作用機制,以線粒體生物能量學(xué)為靶標(biāo),是唯一一個可同時針對參與葡萄糖體內(nèi)平衡的3大關(guān)鍵器官(肝 臟、肌肉、胰 腺)發(fā)揮作用的口服降糖藥?;贗II期研究數(shù)據(jù),Poxel將率先在日本申請imeglimin上市。
在瑞典,Betagenon和Baltic Bio正在研究一款代碼為0304的首創(chuàng)藥物,這是一種AMP活化蛋白激酶激動劑,有可能同時控制血糖水平和降低血壓,這是肥胖2型糖尿病患者的一個大風(fēng)險因素。
解決2型糖尿病的肥胖問題也是德國MorphoSys公司的目標(biāo),該公司正在進行II期臨床,采用一款抗體藥物bimagrumab減少脂肪、防止胰島素抵抗和控制過量飲食,該抗體通過阻斷肌抑素II型受體可促進骨骼肌的生長。
2、靶向微生物群
在過去的十年里,科學(xué)家們認(rèn)識到,微生物在健康中扮演著重要的角色。人類的微生物群,尤其是腸道微生物群,與多種慢性疾病有關(guān),包括糖尿病。
在糖尿病患者中發(fā)現(xiàn)了一種不平衡的微生物群組成,與健康人相比,這些患者的腸道微生物群組成的多樣性較低。阿姆斯特丹大學(xué)的研究人員最近發(fā)現(xiàn),通過糞便移植將健康人的微生物群轉(zhuǎn)移到糖尿病患者腸道,可以短期改善2型糖尿病肥胖患者的胰島素抵抗。
一些公司正在開發(fā)針對微生物群的糖尿病治療方法。法國公司Valviotis目前正在進行一種藥物的臨床前試驗,目的是增加微生物群的多樣性,用于2型糖尿病的治療。
雖然微生物群領(lǐng)域很有前景,但它的復(fù)雜性使得在發(fā)現(xiàn)相關(guān)性后很難確定因果關(guān)系。在更多的微生物群療法進入臨床測試之前,還很難確定該類療法在這一領(lǐng)域的真正潛力。
3、無針革命
當(dāng)前,血糖檢測需要經(jīng)常扎手指。在一個理想的世界里,血糖檢測應(yīng)該是快速和無痛的。這個世界可能并不遙遠(yuǎn),因為許多公司正在開發(fā)無創(chuàng)糖尿病檢測方法,以代替扎手指。以色列公司Integrity Applications開發(fā)了一款名為GlucoTrack的設(shè)備,可以利用電磁波測量血糖,該設(shè)備已在歐洲上市。
類似的技術(shù)也已出現(xiàn),倫敦公司Glucossense使用激光測量血糖水平,而MediWise公司則利用無線電波。這類設(shè)備可以大幅降低醫(yī)療成本,僅在歐洲,糖尿病每年的醫(yī)療支出高達900億歐元。
貼片也正在成為一種測量血糖的流行方式,例如FreeStyle Libre,這是一個一英寸寬的貼片,可以佩戴長達2周。
英國巴斯大學(xué)的研究人員正在開發(fā)一種石墨烯貼片,可以通過單獨測量多個毛囊中的糖分水平來提供更高的準(zhǔn)確度。
荷蘭公司NovioSense正在研制一種置于眼瞼下的微型裝置,這種裝置比目前的連續(xù)血糖監(jiān)測儀更便宜。
與此同時,美國可植入血糖監(jiān)測設(shè)備公司Senseonic正在與羅氏合作,研制一款植入皮膚內(nèi)的血糖監(jiān)測設(shè)備。
然而,測量血糖的非侵入性選擇往往面臨著有關(guān)準(zhǔn)確性的問題。谷歌在2014年公布的葡萄糖測量隱形眼鏡被認(rèn)為是“技術(shù)上不可行”,需要進一步的發(fā)展來達到手指刺傷方法的準(zhǔn)確度。
糖尿病治療的下一步是什么?
到2025年,糖尿病市場規(guī)模預(yù)計將達860億歐元,期待各種革命性的技術(shù)出現(xiàn)并占領(lǐng)市場。研究人員已經(jīng)開始推測,屆時市面上可能會有在癥狀出現(xiàn)之前就能夠診斷1型糖尿病的微芯片產(chǎn)品,或者在血液中游走可監(jiān)測血糖水平及釋放胰島素的納米機器人。
不管未來會帶來什么,毫無疑問的是,這些新技術(shù)都將給數(shù)以億計的糖尿病患者的生活帶來巨大的改變。
參考來源:The Future of Diabetes Treatment: Is a Cure Possible?
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