Les personnes diabétiques prennent de l’insuline pour réduire l’hyperglycémie. Cependant, si les niveaux de glucose chutent trop bas – ; de prendre trop d'insuline ou de ne pas manger suffisamment de sucre – ; les gens peuvent souffrir d’hypoglycémie, ce qui peut entraîner des étourdissements, des troubles cognitifs, des convulsions ou un coma. Pour prévenir et traiter cette maladie, les chercheurs ACS Science centrale rapport encapsulant l’hormone glucagon. Lors d’essais sur des souris, les nanocapsules se sont activées lorsque le taux de sucre dans le sang tombait dangereusement et ont rapidement rétabli le taux de glucose.
Le glucagon est une hormone qui signale au foie de libérer du glucose dans la circulation sanguine. Il est généralement administré par injection pour lutter contre l’hypoglycémie sévère chez les personnes diabétiques. Bien qu'une injection d'urgence de glucagon puisse corriger la glycémie en 30 minutes environ, les formulations peuvent être instables et insolubles dans l'eau. Dans certains cas, l’hormone se décompose rapidement lorsqu’elle est mélangée pour des injections et s’agglutine pour former des fibrilles toxiques. De plus, de nombreux épisodes hypoglycémiques surviennent la nuit, lorsque les personnes atteintes de diabète ne sont pas susceptibles de tester leur glycémie. Pour améliorer la stabilité commerciale du glucagon et prévenir l'hypoglycémie, Andrea Hevener et Heather Maynard se sont tournés vers les micelles : des bulles nanométriques ressemblant à du savon qui peuvent être personnalisées pour s'assembler ou se démonter dans différents environnements et sont utilisées pour l'administration de médicaments. Ils ont développé une micelle sensible au glucose qui encapsule et protège le glucagon dans le sang lorsque les niveaux de sucre sont normaux, mais se dissout si les niveaux chutent dangereusement. Pour prévenir l’hypoglycémie, les micelles pourraient être injectées à l’avance et circuler dans la circulation sanguine jusqu’à ce qu’elles soient nécessaires.
Lors d'expériences en laboratoire, les chercheurs ont observé que les micelles se désassemblaient uniquement dans des environnements liquides imitant les conditions hypoglycémiques du corps humain et de la souris : moins de 60 milligrammes de glucose par décilitre. Ensuite, lorsque des souris souffrant d’hypoglycémie induite par l’insuline ont reçu une injection de micelles spécialisées, elles ont atteint une glycémie normale en 40 minutes. L'équipe a également déterminé que les micelles remplies de glucagon restaient intactes chez les souris et ne libéraient pas l'hormone à moins que la glycémie ne tombe en dessous du seuil clinique d'une hypoglycémie sévère. À partir d'études supplémentaires sur la toxicité et la biosécurité chez la souris, les chercheurs notent que les micelles vides n'ont pas déclenché de réponse immunitaire ni provoqué de lésions organiques.
Bien que d'autres études soient nécessaires, les chercheurs affirment que leur preuve de concept est une première étape vers une nouvelle méthode efficace et à la demande pour prévenir ou atténuer des niveaux de sucre dans le sang extrêmement bas.
