Scientists have developed a “holy grail” insulin: संपूर्ण जगभरात सुमारे पन्नास कोटींहून अधिक लोक मधुमेहाने ग्रस्त आहेत. याशिवाय हा आजार दरवर्षी जवळपास ७० लाख रुग्णांया मृत्यूसाठी कारणीभूत ठरतो. गेल्या काही दशकांमध्ये रक्तातील साखरेच्या वाढलेल्या पातळीमुळे ओळखल्या जाणाऱ्या या आजाराचे प्रमाण जगभरात मोठ्या प्रमाणात वाढले आहे. त्याच पार्श्वभूमीवर अभ्यासकांनी या रोगाच्या उपचारांमध्ये एक महत्त्वाचा क्रांतीकारी टप्पा गाठला आहे. रक्तातील साखरेच्या पातळीत होणाऱ्या बदलांवर रिअल टाइम प्रतिसाद देणाऱ्या ‘स्मार्ट’ इन्सुलिनचा शोध संशोधकांनी लावला आहे. त्यावर बऱ्याच कालावधीपासून संशोधन सुरु होते. या इन्सुलिनचा उल्लेख ‘होली ग्रेल’ म्हणून करण्यात आला आहे. या संदर्भातील संशोधन अलीकडेच बुधवारी ‘नेचर’ या जगभरातील सर्वात महत्त्वाच्या जर्नलमध्ये प्रकाशित झाले आहे.
मधुमेह आणि उपचार
मधुमेहाचे दोन प्रकार आहेत. दोन्ही प्रकार शरीराची इन्सुलिन तयार करण्याची आणि त्यावर प्रतिसाद देण्याची क्षमता याच्याशी संबंधित आहेत. इन्सुलिन हे एक हार्मोन आहे, शरीरातील साखरेची पातळी नियंत्रित करून ऊर्जा निर्माण करण्याचे काम हे हार्मोन करते.
प्रकार १: या मधुमेहाची लक्षण बालपणातच आढळून येतात. मुख्यत्त्वे हा प्रकार ज्या वेळेस स्वादुपिंड इन्सुलिन तयार करत नाही, त्यावेळेस उद्भवतो.
प्रकार २: मधुमेहात शरीराच्या पेशी इन्सुलिनला योग्य प्रतिसाद देत नाहीत. इन्सुलिन हे हार्मोन रक्तातील ग्लुकोज पेशींमध्ये शोषून घेण्याचे काम करते, जेणेकरून शरीराला ऊर्जा मिळते. परंतु योग्य प्रतिसाद न मिळाल्यामुळे स्वादुपिंडाला रक्तातील साखरेचे प्रमाण नियंत्रणात ठेवण्यासाठी अधिक इन्सुलिन तयार करावे लागते. जसजसा वेळ जातो, तसतसे स्वादुपिंड पुरेसे इन्सुलिन तयार करण्यात असमर्थ ठरते आणि यामुळे रक्तातील साखरेचे प्रमाण वाढू लागते. त्यामुळे प्रकार २ मधुमेह असलेल्या लोकांना अनेकदा अतिरिक्त इन्सुलिन किंवा औषधांची गरज भासते.
दोन्ही प्रकारांमध्ये कृत्रिम (सिंथेटिक) इन्सुलिनच्या मदतीने साखरेवर नियंत्रण ठेवले जाते. परंतु रक्तातील ग्लुकोजची पातळी सतत समान राहत नसल्याने अनेकदा अडचणींचा सामना करावा लागतो. शरीरात इन्सुलिनचे अति प्रमाण झाल्यामुळे रक्तातील साखरेची पातळी खूप कमी होऊ शकते आणि ही स्थिती जीवघेणीही ठरू शकते. त्यामुळे बहुतांश रुग्णांना त्यांच्या इन्सुलिनच्या पातळीवर सतत लक्ष ठेवावे लागते आणि त्यानुसार इन्सुलिनच्या मात्रेत बदल करावा लागतो. आतापर्यंतची, सर्वात प्रगत ग्लुकोज-संवेदनशील प्रणालीत इन्सुलिनचे मॉलिक्यूल शरीरातील एखाद्या ठिकाणी (जसे की त्वचेखाली) साठवले जातात. हे मॉलिक्यूल रक्तातील साखरेच्या पातळीनुसार सोडले जातात, ज्याचे मोजमाप शरीरावर लावलेल्या सेन्सरच्या मदतीने होते. हा सेन्सर रक्तातील ग्लुकोजची पातळी ओळखतो आणि त्या पातळीनुसार इन्सुलिनच्या सोडण्याचे प्रमाण नियंत्रित करतो.
नवीन विकसित इन्सुलिन कसे काम करते?
नवीन अभ्यासामध्ये, डेन्मार्क, यूके, येथील कंपन्या तसेच ब्रिटनमधील ब्रिस्टल विद्यापीठातील आंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिकांच्या टीमने इन्सुलिन मॉलिक्यूलमध्ये बदल केले आहेत. त्यांनी मॉलिक्यूलमध्ये एक ‘ऑन-ऑफ स्विच’ तयार केला आहे. त्यामुळे रक्तातील ग्लुकोजच्या पातळीत होणाऱ्या परिवर्तनाला इन्सुलिन आपोआप प्रतिसाद देते.
अधिक वाचा: ‘तो येईल आणि मला वाचवेल’ हे सांगणारा ‘Cinderella Complex’ म्हणजे नक्की काय?
नवीन विकसित केलेल्या इन्सुलिनचे नाव NNC2215 असे आहे. यात दोन भाग आहेत: एक म्हणजे वलयाकार संरचना असणारा भाग आणि दुसरा ग्लुकोजसारखा आकार असलेला ग्लुकोसाइड नावाचा मॉलिक्यूल. ज्यावेळेस रक्तातील साखरेची पातळी कमी असते, तेव्हा ग्लुकोसाइड वलयाशी जोडला जातो. त्यामुळे इन्सुलिन निष्क्रिय अवस्थेत राहते आणि रक्तातील साखर आणखी कमी होण्यापासून रोखते. परंतु, जेव्हा रक्तातील ग्लुकोज वाढते, तेव्हा ग्लुकोसाइड स्वतःला ग्लुकोजमध्ये परिवर्तित करते; त्यामुळे इन्सुलिनचा आकार बदलतो आणि तो सक्रिय होतो. त्यामुळे रक्तातील साखरेची पातळी सुरक्षित मर्यादेत आणण्यात मदत होते.
संशोधनाचा परिणाम
या संशोधनावर प्रतिक्रिया देताना डॉ. एलिझाबेथ रॉबर्टसन, डायबेटिस यूकेच्या संशोधन विभागाच्या संचालिका म्हणाल्या, “आम्हाला आशा आहे की, हे संशोधन रक्तातील साखरेची पातळी नियंत्रित करण्यातील आव्हाने सोपी करेल आणि जगभरातील इन्सुलिन थेरपीवर अवलंबून असणाऱ्या लाखो मधुमेही रुग्णांच्या शारीरिक आणि मानसिक आरोग्यात सुधारणा घडवून आणेल.” NNC2215 विकसित करणाऱ्या संशोधकांना असे आढळले की, हे इन्सुलिन रक्तातील साखर कमी करण्यात मानवातील इन्सुलिनइतकेच प्रभावी आहे. हे उंदीर व डुकरांवर केलेल्या प्रयोगांतून सिद्ध झाले आहे. लवकरच मानवांवर त्याचे क्लिनिकल परीक्षण केले जाईल.
सध्याचे आव्हान
सध्या NNC2215 इन्सुलिनची मुख्य अडचण अशी आहे की, ते टप्प्याटप्प्याने सक्रिय होत नाही आणि त्याचा प्रभाव एकसंध आणि हळूहळू जाणवत नाही. हे प्रयोग शाळेत तयार केलेले इन्सुलिन सक्रिय होण्यासाठी रक्तातील ग्लुकोजची पातळी अचानक वाढणे आवश्यक असते आणि एकदा ते सक्रिय झाल्यावर शरीरात इन्सुलिनचा झपाट्याने पुरवठा होतो. सध्या शास्त्रज्ञ या मॉलिक्यूलमध्ये सुधारणा करण्यासाठी काम करत आहेत, ज्यामुळे इन्सुलिन हळूहळू सक्रिय होईल आणि इन्सुलिनची पातळी अधिक संथपणे वाढेल.
एकूणात या नव्या संशोधनामुळे मधुमेहाच्या रुग्णांच्या एक अतिमहत्त्वाच्या समस्येवर उताराच सापडला असून त्यामुळे त्यांचे आयुर्मान वाढण्याचीही शक्यता निर्माण झाली आहे!
मधुमेह आणि उपचार
मधुमेहाचे दोन प्रकार आहेत. दोन्ही प्रकार शरीराची इन्सुलिन तयार करण्याची आणि त्यावर प्रतिसाद देण्याची क्षमता याच्याशी संबंधित आहेत. इन्सुलिन हे एक हार्मोन आहे, शरीरातील साखरेची पातळी नियंत्रित करून ऊर्जा निर्माण करण्याचे काम हे हार्मोन करते.
प्रकार १: या मधुमेहाची लक्षण बालपणातच आढळून येतात. मुख्यत्त्वे हा प्रकार ज्या वेळेस स्वादुपिंड इन्सुलिन तयार करत नाही, त्यावेळेस उद्भवतो.
प्रकार २: मधुमेहात शरीराच्या पेशी इन्सुलिनला योग्य प्रतिसाद देत नाहीत. इन्सुलिन हे हार्मोन रक्तातील ग्लुकोज पेशींमध्ये शोषून घेण्याचे काम करते, जेणेकरून शरीराला ऊर्जा मिळते. परंतु योग्य प्रतिसाद न मिळाल्यामुळे स्वादुपिंडाला रक्तातील साखरेचे प्रमाण नियंत्रणात ठेवण्यासाठी अधिक इन्सुलिन तयार करावे लागते. जसजसा वेळ जातो, तसतसे स्वादुपिंड पुरेसे इन्सुलिन तयार करण्यात असमर्थ ठरते आणि यामुळे रक्तातील साखरेचे प्रमाण वाढू लागते. त्यामुळे प्रकार २ मधुमेह असलेल्या लोकांना अनेकदा अतिरिक्त इन्सुलिन किंवा औषधांची गरज भासते.
दोन्ही प्रकारांमध्ये कृत्रिम (सिंथेटिक) इन्सुलिनच्या मदतीने साखरेवर नियंत्रण ठेवले जाते. परंतु रक्तातील ग्लुकोजची पातळी सतत समान राहत नसल्याने अनेकदा अडचणींचा सामना करावा लागतो. शरीरात इन्सुलिनचे अति प्रमाण झाल्यामुळे रक्तातील साखरेची पातळी खूप कमी होऊ शकते आणि ही स्थिती जीवघेणीही ठरू शकते. त्यामुळे बहुतांश रुग्णांना त्यांच्या इन्सुलिनच्या पातळीवर सतत लक्ष ठेवावे लागते आणि त्यानुसार इन्सुलिनच्या मात्रेत बदल करावा लागतो. आतापर्यंतची, सर्वात प्रगत ग्लुकोज-संवेदनशील प्रणालीत इन्सुलिनचे मॉलिक्यूल शरीरातील एखाद्या ठिकाणी (जसे की त्वचेखाली) साठवले जातात. हे मॉलिक्यूल रक्तातील साखरेच्या पातळीनुसार सोडले जातात, ज्याचे मोजमाप शरीरावर लावलेल्या सेन्सरच्या मदतीने होते. हा सेन्सर रक्तातील ग्लुकोजची पातळी ओळखतो आणि त्या पातळीनुसार इन्सुलिनच्या सोडण्याचे प्रमाण नियंत्रित करतो.
नवीन विकसित इन्सुलिन कसे काम करते?
नवीन अभ्यासामध्ये, डेन्मार्क, यूके, येथील कंपन्या तसेच ब्रिटनमधील ब्रिस्टल विद्यापीठातील आंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिकांच्या टीमने इन्सुलिन मॉलिक्यूलमध्ये बदल केले आहेत. त्यांनी मॉलिक्यूलमध्ये एक ‘ऑन-ऑफ स्विच’ तयार केला आहे. त्यामुळे रक्तातील ग्लुकोजच्या पातळीत होणाऱ्या परिवर्तनाला इन्सुलिन आपोआप प्रतिसाद देते.
अधिक वाचा: ‘तो येईल आणि मला वाचवेल’ हे सांगणारा ‘Cinderella Complex’ म्हणजे नक्की काय?
नवीन विकसित केलेल्या इन्सुलिनचे नाव NNC2215 असे आहे. यात दोन भाग आहेत: एक म्हणजे वलयाकार संरचना असणारा भाग आणि दुसरा ग्लुकोजसारखा आकार असलेला ग्लुकोसाइड नावाचा मॉलिक्यूल. ज्यावेळेस रक्तातील साखरेची पातळी कमी असते, तेव्हा ग्लुकोसाइड वलयाशी जोडला जातो. त्यामुळे इन्सुलिन निष्क्रिय अवस्थेत राहते आणि रक्तातील साखर आणखी कमी होण्यापासून रोखते. परंतु, जेव्हा रक्तातील ग्लुकोज वाढते, तेव्हा ग्लुकोसाइड स्वतःला ग्लुकोजमध्ये परिवर्तित करते; त्यामुळे इन्सुलिनचा आकार बदलतो आणि तो सक्रिय होतो. त्यामुळे रक्तातील साखरेची पातळी सुरक्षित मर्यादेत आणण्यात मदत होते.
संशोधनाचा परिणाम
या संशोधनावर प्रतिक्रिया देताना डॉ. एलिझाबेथ रॉबर्टसन, डायबेटिस यूकेच्या संशोधन विभागाच्या संचालिका म्हणाल्या, “आम्हाला आशा आहे की, हे संशोधन रक्तातील साखरेची पातळी नियंत्रित करण्यातील आव्हाने सोपी करेल आणि जगभरातील इन्सुलिन थेरपीवर अवलंबून असणाऱ्या लाखो मधुमेही रुग्णांच्या शारीरिक आणि मानसिक आरोग्यात सुधारणा घडवून आणेल.” NNC2215 विकसित करणाऱ्या संशोधकांना असे आढळले की, हे इन्सुलिन रक्तातील साखर कमी करण्यात मानवातील इन्सुलिनइतकेच प्रभावी आहे. हे उंदीर व डुकरांवर केलेल्या प्रयोगांतून सिद्ध झाले आहे. लवकरच मानवांवर त्याचे क्लिनिकल परीक्षण केले जाईल.
सध्याचे आव्हान
सध्या NNC2215 इन्सुलिनची मुख्य अडचण अशी आहे की, ते टप्प्याटप्प्याने सक्रिय होत नाही आणि त्याचा प्रभाव एकसंध आणि हळूहळू जाणवत नाही. हे प्रयोग शाळेत तयार केलेले इन्सुलिन सक्रिय होण्यासाठी रक्तातील ग्लुकोजची पातळी अचानक वाढणे आवश्यक असते आणि एकदा ते सक्रिय झाल्यावर शरीरात इन्सुलिनचा झपाट्याने पुरवठा होतो. सध्या शास्त्रज्ञ या मॉलिक्यूलमध्ये सुधारणा करण्यासाठी काम करत आहेत, ज्यामुळे इन्सुलिन हळूहळू सक्रिय होईल आणि इन्सुलिनची पातळी अधिक संथपणे वाढेल.
एकूणात या नव्या संशोधनामुळे मधुमेहाच्या रुग्णांच्या एक अतिमहत्त्वाच्या समस्येवर उताराच सापडला असून त्यामुळे त्यांचे आयुर्मान वाढण्याचीही शक्यता निर्माण झाली आहे!
