Forskere: ”Vi har regnet forkert i årtier – halvdelen af en insulin-dosis virker muligvis ikke som forventet”

Er du en af de mange millioner type 1-diabetikere, der findes på verdensplan, så ved du, at der er forskel på, hvor hurtigt og hvor længe, insulin-præparater virker i kroppen. De forskelle er altafgørende for en god behandling af den enkelte diabetiker. Får man enten for lidt eller for meget insulin, kan det føre til for lavt eller for højt blodsukker, og begge tilstande kan være farlige.
Insulinens optagelse i kroppen er styret af, hvordan insulin-molekylerne arrangerer sig i klynger. Hvor et enkeltmolekyle giver hurtig virkning i kroppen, giver klynger af seks molekyler en langvarig effekt. Man er i årtier gået ud fra, at insulin grupperer sig med en bestemt fordeling af molekyleklynger på enten en, to eller seks molekyler. Og ud fra den formodning har man designet medicinpræparaterne.
Men ved hjælp af superavancerede enkeltmolekyle-mikroskoper har forskere fra Københavns Universitet i samarbejde med Aarhus Universitet nu som de første vist, at man gennem alle årene har taget fejl på dette vigtige punkt.
”Vi kan nu se, at vi har ramt forkert med 200 procent. Der er nemlig kun halvt så mange enkeltmolekyler i insulin, som alle har troet, mens der er langt flere klynger af seks molekyler, end vi gik ud fra. Det betyder reelt, at når vi tror, vi administrerer en bestemt dosis, er det måske i praksis kun den halve dosis, der har den hurtige virkning i kroppen, som vi forventer,” siger Nikos Hatzakis, professor på Kemisk Institut og seniorforfatter på studiet, der netop er bragt i det videnskabelige tidsskrift Communications Biology.
Det vil altså sige, at meget af den mængde insulin, som diabetikere i dag putter i kroppen, måske rent faktisk ikke bliver optaget som forventet. Dette er dog ikke decideret farligt for patienten, understreger forskerne, men viser, at der et stort potentiale for at gøre lægemidlerne mere præcise.
Fra grovkornet model til detaljeniveau
”Insulin-præparater er kun blevet bedre og bedre med årene, og rigtig mange diabetikere er velregulerede. Al udvikling af insulinpræparater har dog været baseret på en bestemt antagelse om, hvordan molekylerne går sammen. Men med den grovkornede standardmodel, man har haft til rådighed, har man ikke kunnet se den proces på detaljeniveau. Det er det, som vi kan,” siger Knud J. Jensen, professor ved Kemisk Institut og ligeledes seniorforfatter på studiet.
”Dette betyder ikke, at de nuværende insulin-præparater er forkerte, eller at patienter er blevet fejlmedicineret. Men det giver os en grundlæggende forståelse af, hvordan insulin opfører sig, og hvor meget der er tilgængeligt for kroppen som hurtigtvirkende medicin. Nu har vi den rigtige metode, som giver de rigtige tal. Vi håber, at man i industrien vil bruge dette eller et tilsvarende redskab - både til at tjekke nuværende insulinpræparater og til at udvikle nye med,” tilføjer Nikos Hatzakis.
Forskningsresultaterne er skabt i et miks af kemi, machine learning, simulationer og avanceret mikroskopi. Som de første har forskerne fra Kemisk Institut direkte observeret processen, hvor hver enkelt insulinmolekyle finder sammen med andre molekyler og danner klynger, og de har dermed været i stand til at se, hvor hurtigt hver klynge dannes.Forskerne har kigget på ca. 50.000 klynger.
At kende den nøjagtige fordeling af de forskellige klynger i en given mængde insulin, er alfa omega, når man udvikler lægemidler, som enten skal virke kort- eller langvarigt i kroppen:
”Insulinens klyngedannelse er ufattelig vigtig for, hvordan præparater virker. For forskellen på et hurtigt- og langsomtvirkende insulinpræparat er netop, hvor hurtigt molekylerne går sammen i klynger, og hvor hurtigt de går fra hinanden. Og med adgang til moderne avanceret udstyr er det faktisk ret simpelt og hurtigt at få indblik i de nøjagtige koncentrationer, men samtidig er det en meget sofistikeret viden, man får,” siger Freja Bohr, førsteforfatter og Ph.D.-stipendiat ved Kemisk Institut i Nikos Hatzakis-forskergruppen.
Bedre insulin gavner millioner
Ud over den anderledes fordeling af molekyle-klynger viser observationerne også, at klyngedannelsen er en langt mere kompleks proces, end man har formodet indtil nu. Klyngerne kan nemlig både vokse og skrumpe med langt flere forskellige intervaller, end man vidste.
“Uden endnu at kunne sige præcis hvordan bør dette give mulighed for at designe medicinen på nogle flere måder og måske få en insulin med en anden virkningsprofil, der giver mindre udsving i patienters blodsukker – det er nemlig den store udfordring i dag,” siger Freja Bohr.
Knud J. Jensen, der har forsket i insulin i over 15 år, tror på, at den nye viden vil kunne optimere alle typer af nye insulin og gøre en forskel for de over 40 millioner børn og voksne, som dagligt tager insulin. Livet som diabetiker er nemlig stadig ikke uden gener:
”Jeg får ind imellem henvendelser fra forældre, som spørger, om der ikke findes noget bedre til behandling af deres små børn. Når man har type-1-diabetes, som ikke er velreguleret, kan man have det virkelig skidt i længere perioder. Man kan bl.a. vågne op med mareridt, være utilpasse ved for lavt eller højt blodsukker, risikere bevidstløshed ved lavt blodsukker og senere i livet få følgeskader i øjne og fødder. Så hvis du kan gøre livet bedre for børn ved at lave en bedre insulin, end der findes i dag, er det fantastisk,” siger Knud J. Jensen.
FAKTABOKS: DIABETES OG INSULIN
- Insulin er et hormon, som vi producerer i bugspytkirtlen, og som regulerer mængden af sukker i blodet. Lider man af type 1-diabetes, ødelægger ens immunsystem de celler i bugspytkirtlen, der producerer insulin. Derfor er type 1-diabetikere afhængige af indsprøjtninger med insulin.
- Insulinmolekyler (monomerer) er ofte forbundne i klynger af to (dimer), eller seks (hexamer) enkeltmolekyler. Insulin lagres i kroppen som hexamerer. Det er dog monomeren, som er biologisk aktiv, og klyngerne skal derfor nedbrydes til monomerer, før insulinet kan binde sig til insulinreceptorerne. (kilde: Wikipedia)
Nøgleord
Kontakter
Nikos Hatzakis
Professor
Kemisk Institut, Nanoscience Center
Novo Nordisk Center for Protein research
Københavns Universitet
hatzakis@chem.ku.dk
+45 50 20 29 51
Knud J. Jensen
Professor
Kemisk Institut, Nanoscience Center
Københavns Universitet
kjj@chem.ku.dk
+45 21 51 67 21
Maria Hornbek
Journalist
Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Københavns Universitet
maho@science.ku.dk
+45 22 95 42 83
Billeder

Information om Københavns Universitet
Københavns Universitet blev grundlagt i 1479 og har i dag cirka 37.000 studerende og 10.000 ansatte – heraf flere end 5.000 forskere – og en omsætning på 9,4 milliarder kroner. 10 nobelpriser er blevet tildelt forskere med tilknytning til universitetet.
Følg pressemeddelelser fra Københavns Universitet
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Københavns Universitet
Ny AI-model kan forudse sygdomme 20 år frem i tiden18.9.2025 06:45:00 CEST | Pressemeddelelse
Med kunstig intelligens kan forskere forudsige sygdomme flere årtier, før de opstår, viser forskere fra blandt andet Københavns Universitet i et nyt studie. Forskningen kan især komme multisyge patienter til gavn.
Motion i naturen er byen og fitnesscenteret overlegen17.9.2025 14:35:41 CEST | Pressemeddelelse
Motion i grønne omgivelser give bedre humør, lavere stressniveauer og bedre hjerterytme end træning i byen eller indendøre. Det viser ny forskning fra Københavns Universitet. Studiet giver nye indsigter som kan bruges til at forbedre folkesundheden.
Colossal collisions in space send shockwaves through the universe: Gravitational waves break records with new observations15.9.2025 08:06:00 CEST | Press release
Gravitational waves shake the very fabric of the universe when black holes collide. Today we measure these events and use them to understand the cosmos. Now University of Copenhagen researchers and their international collaborators have published a treasure trove of new gravitational waves that may challenge our fundamental understanding of black holes, gravity, and the universe itself. Among them the strongest signal and the largest collision ever recorded.
Kolossale kollisioner i rummet sender chokbølger gennem universet: Tyngdebølger slår rekord med nye observationer15.9.2025 08:05:00 CEST | Pressemeddelelse
Tyngdebølger rusker i selve universet, når sorte huller kolliderer. I dag kan vi måle disse begivenheder og bruge dem til at forstå universet. Nu har forskere fra Københavns Universitet og internationale kollegaer offentliggjort et overflodhorn af nye tyngdebølge-målinger, der kan udfordre vores fundamentale forståelse af sorte huller, tyngdekraften og universet selv. Blandt dem er det stærkeste signal og det største sammenstød hidtil målt.
Flasker gemt i 130 år vidner om dansk smøreventyr og datidens hygiejne12.9.2025 08:56:13 CEST | Pressemeddelelse
To glemte flasker i en kælder på Frederiksberg med bakteriekulturer fra 1890’erne har givet forskere fra Københavns Universitet et enestående indblik i Danmarks smøreventyr. Gennem avanceret DNA-analyse har de undersøgt indholdet i flaskerne som blandt andet bød på flere bakterielle overraskelser og en påmindelse om datidens udfordringer med hygiejnen.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum