Po co modyfikuje się insulinę ludzką i czym się różnią insuliny dostępne na rynku?

Cześć, tu Magda Niedbała. Witam w Pogadankach Farmaceutycznych! Dzisiaj opowiem Wam w kilku słowach o początkach leczenia cukrzycy, o wynalezieniu insuliny oraz o tym, po co modyfikuje się insulinę ludzką, jakie są rodzaje analogów insulin i zalety ich stosowania oraz dlaczego powstają insuliny o stężeniach wyższych niż 100 j/ml. Zapraszam! Partnerem odcinka jest Wydawnictwo Farmaceutyczne – wydawca praktycznych podręczników dostępnych na www.wydawnictwo.farm. Insulina jest wykorzystywana w leczeniu wszystkich typów cukrzycy. Zanim blisko 100 lat temu badacze Banting i Best dokonali odkrycia insuliny, cukrzyca była chorobą śmiertelną. Początkowo, pacjentom chorym na cukrzycę podawano insulinę pozyskiwaną z trzustek zwierzęcych, np. wieprzowych czy bydlęcych, a produkcja insuliny była zależna od przemysłu mięsnego, ponieważ trzustki zwierzęce były odpadem przy rozbiórce mięsa. Z czasem, pod koniec lat 70-tych ubiegłego wieku, dzięki metodom inżynierii genetycznej otrzymano pierwszą insulinę ludzką, czyli insulinę o składzie aminokwasowym i strukturze w pełni odpowiadającej insulinie wytwarzanej przez nasz organizm. Wiedzieliście, że insulina ludzka była pierwszym lekiem biologicznym? Na chwilę obecną wszystkie insuliny zarejestrowane w Polsce są otrzymywane drogą rekombinacji DNA z wykorzystaniem drożdży Saccharomyces cerevisiae oraz bakterii Escherichia coli. Niemodyfikowana insulina ludzka to inaczej insulina regularna. W niektórych nazwach handlowych preparatów insuliny regularnej jest litera R (od regularna), czasem błędnie kojarzona ze słowem „rano”, np. Humulin R, Polhumin R, Gensulin R, ale także Actrapid czy Insuman Rapid. Insulina regularna zaczyna działać po około 30 minutach i działa tylko kilka godzin, dlatego jest insuliną „okołoposiłkową” lub inaczej „doposiłkową”. Ważne jest, aby pacjent przyjmował ją około pół godziny przed planowanym posiłkiem. Skoro otrzymano insulinę identyczną, jak ta, którą produkuje ludzka trzustka, po co więc modyfikuje się ją oraz tworzy jej analogi? Tak jak wspomniałam, insulina niemodyfikowana zaczyna działać po 30 minutach i działa tylko 5 do 8 godzin. Co więc z pozostałym czasem? Chory musiałby więc wstawać w nocy, aby podać insulinę i w dodatku spożywać często posiłki, aby nie dopuścić do groźnej dla życia epizodów hipoglikemii. Aby wydłużyć więc działanie insuliny stworzono tak zwane insuliny izofanowe o pośrednim czasie działania, co osiągnięto poprzez związanie insuliny z białkiem protaminą i cynkiem. Insuliny izofanowe działają średnio około 12 godzin i stosowane są jako insuliny bazowe. Insuliny izofanowe to inaczej insuliny NPH, w Polsce zarejestrowane pod nazwami Gensulin N, Polhumin N, Insuman Basal czy Insulatard. Litera N w nazwie czasem błędnie kojarzona z insuliną „nocną”, pochodzi właśnie od skrótu NPH. Insuliny te mogą być podawane raz na dobę – zwykle wieczorem lub dwa razy na dobę. Skrót NPH pochodzi od nazwiska twórcy, badacza Hansa Hagedorna i oznacza Neutral Protamine Hagedorn. Ponieważ insuliny izofanowe mają postać zawiesiny, zawartość fiolki jest mętna i wymaga zmieszania przez każdym użyciem. Wadą tych insulin jest występowanie tzw. „szczytu” działania, przez co u pacjentów może dochodzić do groźnych epizodów hipoglikemii. W zdrowym organizmie stężenie insuliny jest utrzymywane stale na pewnym podstawowym, bazowym poziomie. Dodatkowo insulina wydzielana jest w odpowiedzi na spożycie pokarmu. Aby jak najlepiej odzwierciedlić to fizjologiczne wydzielanie insuliny, stworzono właśnie analogi insulin. W ten sposób powstały analogi szybkodziałające, które podaje się z posiłkami oraz długo działające, których zadaniem jest utrzymywanie podstawowego, inaczej bazowego, stężenia insuliny w organizmie. Analogi długo- oraz bardzo długo działające takie jak detemir, glargina i degludec to tzw. insuliny bezszczytowe, dzięki czemu utrzymywany jest pewien stały poziom insuliny, a ryzyko wystąpienia epizodów hipoglikemii jest dużo mniejsze, niż przy stosowaniu insulin izofanowych. Analogi długo i bardzo długo działające to inaczej insuliny bazowe. Insuliny bazowe podawane są niezależnie od posiłku, raz na dobę, o stałej porze, np. wieczorem. Do insulin bazowych zalicza się insulinę detemir, zarejestrowaną pod nazwą Levemir, glarginową, dostępną pod nazwami Lantus, Abasaglar, czy Semglee oraz Toujeo oraz insulinę degludec zarejestrowaną pod nazwą Tresiba, ale od niedawna także pod nazwą Ryzodeg. Insulina Ryzodeg jest połączeniem analogu bardzo długo działającego oraz analogu szybko działającego, w tym przypadku insuliny aspart, i podanie tej mieszanki musi następować z posiłkiem. Poza insuliną regularną, która jak wspomniałam wcześniej jest insuliną doposiłkową (inaczej bolusową), stworzono też analogi szybko działające, które działają nawet po kilku do kilkunastu minutach. Dzięki tak szybkiemu początkowi działania, pacjent może ją podawać już w momencie posiłku lub nawet tuż po nim. Do analogów szybko działających zarejestrowanych w Polsce należą glulizyna (pod nazwą Apidra), aspart (pod nazwą NovoRapid) oraz insulina lispro dostępna w preparatach takich jak Humalog, Liprolog czy Lispro Sanofi. Od niedawna w Polsce jest dostępna też tzw. szybka insulina aspart pod nazwą Fiasp. Dzięki dodatkowi nikotynamidu osiągnięto szybszy początek i krótszy czas działania insuliny aspart. Dla pacjenta w praktyce oznacza to, że może tę insulinę podać nawet do 20 minut po posiłku. Wśród preparatów insulin znajdziesz też tzw. mieszanki insulin, czyli połączenia insulin o pośrednim czasie działania, czyli insulin izofanowych, z insuliną regularną lub analogami szybkodziałającymi. Tego typu preparaty w nazwie mają oznaczenia liczbowe typu 30/70, 30 lub 3 albo 5. Liczby te oznaczają proporcje zawartych w mieszance insulin, a im wyższa liczba, tym większy udział insuliny „doposiłkowej”, a więc silniej będzie obniżana glikemia po posiłku. Wszystkie mieszanki insulin są mętne i wymagają zmieszania przed użyciem. Kilka lat temu na polskim rynku pojawiły się insuliny w stężeniach wyższych niż 100 j/ml, jak np. 200 j/ml czy 300 j/ml. Dlaczego i kiedy stosuje się takie bardziej skoncentrowane preparaty insulin? Dzięki większemu stężeniu insuliny pacjent podaje mniejszą objętość roztworu. Ma to o tyle duże znaczenie, że im większa jest objętość wstrzykniętej insuliny, tym jej wchłanianie może być wolniejsze, a czas wchłaniania wydłużony, przez co profil działania insuliny będzie zmieniony. Korzyści ze stosowania skoncentrowanych preparatów insulin są zauważalne przede wszystkim u pacjentów stosujących duże dawki insuliny, np. u pacjentów otyłych. Przykładami tego typu skoncentrowanych preparatów na polskim rynku jest Toujeo, czyli insulina bazowa o stężeniu 300 j/ml, czy Liprolog – insulina doposiłkowa, szybkodziałająca o stężeniu 200 j/ml. Jako ciekawostkę dodam, że na rynku amerykańskim dostępna jest skoncentrowana insulina ludzka krótko działająca, czyli regularna, pod nazwą Humulin R-500. Zawiera ona aż 500 jednostek insuliny w 1 ml i stworzono ją z myślą o pacjentach, którzy wymagają bardzo dużych dawek insuliny, rzędu 200 j/dobę. Na dzisiaj to wszystko. Do zobaczenia w kolejnych Pogadankach Farmaceutycznych!