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6월 9, 2024

당뇨병 치료의 미래: 완치는 가능한가?

클라라 로드리게스 페르난데스
2024년 1월 15일
11분

공유하다
당뇨병 치료 치료법 검토
당뇨병은 전염병이 되어 전 세계적으로 5억 3,700만 명이 넘는 사람들이 평생 약물 치료를 받아야 했습니다. 과학은 이 만성 질환을 치료할 수 있는 당뇨병 치료법을 찾기 위해 노력하고 있지만, 우리는 얼마나 가까이 다가왔습니까?

목차
제1형 당뇨병 치료
제2형 당뇨병 치료
당뇨병 치료의 다음 단계는 무엇입니까?
당뇨병은 실명, 신부전, 심장마비, 뇌졸중의 주요 원인입니다. 당뇨병에 걸린 사람의 수는 2045년까지 7억 8,300만 명으로 증가할 것으로 추산됩니다. 이로 인해 세계보건기구(WHO)는 당뇨병을 전염병으로 간주하게 되었습니다.

전 세계 인구에 막대한 영향을 미치고 있음에도 불구하고 여전히 어떤 유형의 당뇨병에 대한 치료법도 없습니다. 대부분의 치료법은 환자가 어느 정도 증상을 관리하는 데 도움이 되지만 당뇨병 환자는 여전히 여러 가지 장기적인 건강 합병증에 직면해 있습니다.

당뇨병은 세포 내 포도당 흡수에 필요한 호르몬인 인슐린의 조절에 영향을 미쳐 혈당 수치가 높아집니다. 증상에는 일부 유사점이 있지만, 두 가지 주요 유형의 당뇨병은 서로 다른 방식으로 발생합니다.

제1형 당뇨병은 인슐린을 생산하는 베타 췌장 세포를 파괴하는 자가면역 질환입니다. 대조적으로, 제2형 당뇨병 환자는 인슐린 저항성이 나타나며, 이는 인슐린이 혈당을 낮추는 데 점점 더 효과적이라는 것을 의미합니다.

생명공학 산업은 새로운 당뇨병 치료법을 개발하고 성배, 즉 치료법을 쫓기 위해 노력하고 있습니다. 현장에서 어떤 일이 일어나고 있는지, 그리고 이것이 당뇨병 치료 방식을 어떻게 변화시킬 것인지 살펴보겠습니다.

제1형 당뇨병 치료
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세포치료로 누락된 세포 대체
세포 치료는 당뇨병, 특히 제1형 당뇨병 치료법 개발에 있어 가장 큰 희망 중 하나입니다. 누락된 인슐린 생산 세포를 교체하면 잠재적으로 정상적인 인슐린 생산을 회복하고 환자를 치료할 수 있습니다.

그러나 췌장 세포를 이식하려는 초기 시도는 대부분 이식된 세포를 거부하고 파괴하는 면역 반응으로 인해 대부분 실패했습니다. 기부자가 부족한 점도 한계다.

2016년에 당뇨병 연구소(DRI)는 더 이상 인슐린 치료가 필요하지 않은 미니췌장 용액으로 치료받은 최초의 환자를 발표했습니다. DRI가 개발한 플랫폼은 췌장의 자연스러운 역할을 모방하여 혈당 수치를 분석하고 그에 상응하는 양의 인슐린을 방출합니다.

“이것은 섬 이식의 새로운 시대의 시작일 수 있습니다. 우리의 궁극적인 목표는 평생 항거부반응 치료의 필요성을 예방하는 것입니다.”

Camillo Ricordi, DRI 국장
줄기세포 기반 베타세포 대체 요법을 개발 중인 독일 기업 Evotec도 비슷한 접근 방식을 추구하고 있습니다. 에보텍은 원래 사노피와 치료제를 공동 개발했으나 지난해 사노피가 협력을 철회한 이후 에보텍이 단독으로 개발을 이어갈 예정이다. 회사는 2024년 1/2상 임상시험을 시작할 계획이다.

세포 이식 치료법의 주요 과제 중 하나는 면역체계가 이식된 세포를 공격하는 것을 방지하기 위한 면역억제의 필요성이었습니다. 그러나 라이스대학교 과학자팀은 제1형 당뇨병 치료를 위한 새로운 생체재료 캡슐화 전략을 개발했습니다. 이 접근법은 면역억제가 필요하지 않으며 생체재료 캡슐을 사용하여 이식된 세포를 면역체계로부터 보호합니다. 고유한 “바코드”로 생체 재료에 태그를 지정함으로써 팀은 어떤 생체 재료가 실제 대상에서 가장 좋은 호환성을 보이는지 쉽게 평가할 수 있습니다.

호주 베이커 심장 및 당뇨병 연구소의 연구원들은 췌장에서 인슐린 생산 세포를 재생하는 방법을 발견했습니다. 여기에는 초기에 암 치료에 사용되었던 FDA 승인 약물을 사용하여 인간 조직의 EZH2 효소를 표적으로 삼는 것이 포함됩니다. GSK126과 타제메토스타트(Tazemetostat)라는 약물은 췌장 관 전구 세포가 베타 세포와 유사한 기능을 개발할 수 있도록 하는 데 유망한 것으로 나타났습니다. 베타 세포는 일반적으로 제1형 당뇨병 환자에게 효과가 없거나 누락되어 있습니다. 이 접근법은 재생된 세포가 포도당 수준을 감지하고 그에 따라 인슐린 생산을 조정할 수 있기 때문에 인슐린 주사의 필요성을 줄일 수 있습니다. 이 획기적인 발전은 다양한 연령대의 제1형 당뇨병 환자에게 잠재력을 갖고 있으며 제1형 당뇨병에 대한 가장 유망한 치료 전망 중 하나입니다.

FDA는 또한 2023년에 제1형 당뇨병 환자를 치료하기 위한 최초의 세포치료제인 Lantidra를 승인했습니다. 치료제는 단 한 번의 투여로 간에 주입됩니다. 주입된 동종 섬 베타 세포는 어떤 경우에는 충분하므로 환자가 치료를 위해 추가로 인슐린을 복용할 필요가 없는 인슐린을 방출합니다. 첫 번째 투여로 충분하지 않은 경우 보완 감염을 수행할 수 있습니다.

면역치료로 근원지 공격
제1형 당뇨병에서는 인슐린 생산 세포가 면역 체계에 의해 점진적으로 파괴됩니다. 이것을 중지

충분히 일찍 처리하면 세포를 보존하고 치료법을 제공할 수 있습니다.

이것이 췌장을 파괴하는 면역 세포를 특별히 죽임으로써 제1형 당뇨병을 멈추도록 고안된 면역요법으로 I/II상 임상 시험을 진행 중인 벨기에 회사인 Imcyse의 목표입니다. 1상 임상시험에서는 면역요법과 관련된 주요 안전성 문제가 없는 것으로 나타났으며 일부 임상적 이점도 밝혀졌습니다.

회사는 2023년에 신체의 면역 체계가 베타 세포를 공격하는 것을 막아 당뇨병의 진행을 멈추도록 고안된 가장 진보된 imotope인 IMCY-0098에 대한 2상 IMPACT 시험 등록이 완료되었다고 발표했습니다. imotope는 T 세포 에피토프와 티오레독스 모티프를 포함하는 합성 펩타이드입니다. 더 간단히 말하면, imotopes는 나머지 면역체계에 해를 끼치지 않고 자가면역 경로를 표적으로 삼습니다. 그들은 2024년 1분기에 효능 개념 증명 데이터를 기대하고 있습니다.

“진단 초기인 3~6개월 사이에는 인슐린 생산 세포의 약 10%가 여전히 살아서 인슐린을 생산하는 것으로 추정됩니다. 자가면역 과정을 중단한 후에는 나머지 베타 세포가 보호되어 계속해서 인슐린을 생산할 수 있습니다.”

Imcyse CEO 피에르 반데파펠리에르
미국 회사 Precigen의 자회사인 또 다른 벨기에 회사인 ActoBio Therapeutics는 현재 제1형 당뇨병의 진행을 막기 위해 특이한 접근법을 사용하는 1/2상 임상 시험을 진행하고 있습니다. 이 회사는 치즈 생산 박테리아를 사용하여 조절 T 세포를 자극하여 면역 체계가 인슐린 생산 세포를 공격하지 않도록 지시하는 두 가지 약물을 전달합니다.

피터 로티어스(Pieter Rottiers) 최고경영자(CEO)는 “이것은 제한된 기간 동안 투여될 잠재적으로 안전한 경구 치료제이며 제1형 당뇨병 환자에게 인슐린을 사용할 필요가 없거나 진단 후 인슐린 필요성을 지연시킬 수 있다”고 말했다. 프레시젠 액토바이오.

2023년에는 당뇨병 면역치료에 새로운 발전이 있었습니다. 새로 발병한 제1형 당뇨병 어린이를 치료하기 위한 획기적인 약물이 유망한 결과를 보여주었습니다. 질병의 진행을 수정하도록 설계된 테플리주맙은 임상 시험에서 가능성을 보여 젊은 환자의 초기 제1형 당뇨병에 대한 치료 표준을 바꿀 수 있는 잠재력을 보여주었습니다. 초점은 장기적인 질병 관리와 환자의 삶의 질에 큰 영향을 미칠 수 있는 인슐린을 생산하는 신체의 능력을 보존하는 데 있습니다. 약을 투여받은 환자들은 위약을 투여받은 환자들보다 남은 베타세포를 더 많이 보존했습니다.

또한 신약 발견 및 용도 변경에 AI 사용이 가속화되면 당뇨병 면역치료 분야의 연구도 가속화될 수 있습니다.

인공췌장을 이용한 자동치료
이미 인슐린 생산 세포를 잃은 사람들을 위한 단기 해결책은 ‘인공 췌장’이 될 수 있습니다. 이는 건강한 췌장처럼 포도당 수치를 측정하고 적절한 양의 인슐린을 혈류에 주입할 수 있는 완전 자동화 시스템입니다. 일 것이다.

“제1형 당뇨병은 일반적인 질병과 매우 다릅니다. 인슐린 요구량은 날마다 크게 다르며 환자가 자신에게 필요한 것이 무엇인지 알 수 있는 방법이 없습니다.”라고 캠브리지 대학 교수인 Roman Hovorka가 말했습니다.

그의 연구 그룹은 특정 환자의 인슐린 요구량을 실시간으로 정확하게 예측할 수 있는 알고리즘을 개발하고 있으며, 이는 인슐린 펌프를 통해 인슐린 전달을 제어하는 데 사용할 수 있습니다.

FDA는 또한 Tandem의 폐쇄 루프 시스템에 대한 허가를 2세 이상 어린이에게까지 확대했습니다. Control-IQ 기술은 혈당 수준을 모니터링하고 통합 연속 혈당 모니터(iCGM) 및 대체 컨트롤러 활성화 펌프(ACE 펌프)와 함께 인슐린 전달을 자동으로 감소, 증가 또는 중단할 수 있습니다.

인간의 모니터링을 알고리즘으로 대체하면 환자가 설탕 수준을 더 잘 제어하고 장기적으로 합병증을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 인슐린 치료를 완전히 자동화하려면 아직 해결해야 할 몇 가지 과제가 있습니다. 우선, 혈당의 변화에 충분히 빠르게 반응하려면 더 빠른 형태의 인슐린이 필요합니다. 또한 정확한 예측을 위해서는 현재 알고리즘을 크게 개선해야 합니다.

제2형 당뇨병 치료
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인슐린 생산 촉진
“지난 10년 동안 40개 이상의 새로운 약과 주사제가 당뇨병 치료에 승인되었습니다. 그러나 무서운 현실은 제2형 당뇨병 환자의 대다수가 여전히 혈당 조절이 좋지 않다는 것입니다.”라고 Intarcia의 CEO인 Kurt Graves는 말했습니다.

제2형 당뇨병 치료에서 가장 큰 성공을 거둔 것 중 하나는 글루카곤 유사 펩타이드(GLP)-1 수용체 작용제인데, 이는 베타췌장세포에서 인슐린 생산을 유도하는 동시에 인슐린과 반대 효과를 나타내는 호르몬인 글루카곤의 분비를 억제합니다.

GLP-1 약물은 2023년에 당뇨병에 대한 이점뿐만 아니라 모든 곳에서 널리 사용되었습니다. 비만뿐만 아니라 심혈관 질환에도 큰 가능성을 보여주고 있습니다. 처음에는 치료를 위해 개발되었지만

제2형 당뇨병인 GLP-1 작용제는 2023년에 다른 비만 관련 질환에 유익한 효과가 있다는 사실이 밝혀지면서 주목을 받았습니다.

두 연구에 따르면 2023년에 이러한 치료법의 뚜렷한 이점이 나타났습니다. 미국에서 당뇨병 치료를 위해 세마글루티드와 비만 치료를 위해 Wegovy로 치료받은 529명의 사람들이 치료 1년 후 심장 개선이 두 배로 나타났습니다. 또한 심혈관 질환과 과체중이 있는 17,000명의 사람들 중에서 세마글루타이드를 복용한 사람들은 심장마비와 뇌졸중 위험이 20% 낮았습니다.

혁신적인 개발은 GLP-1과 위 억제 폴리펩타이드(GIP)의 서열을 단일 분자로 엮어 공동 작용제로 기능하는 Tirzepatide와 같은 조합 치료법의 개발입니다. 이 이중 작용은 인슐린 분비를 자극하고, 식욕을 감소시키며, 지방 세포에 영향을 주어 혈당 조절 및 체중 감소를 향상시킵니다. 연구에서는 또한 에너지 소비를 증가시켜 체중 감량을 더욱 향상시키는 새로운 GLP-1/GIP/글루카곤 분자를 탐색하고 있습니다.

종종 주사가 필요한 GLP-1 기반 치료법의 전통적인 투여 방식은 새로운 약물 전달 시스템으로 진화하고 있습니다. 혁신에는 GLP-1의 경구용 제제와 4개월마다 투여하면 되는 새로운 하이드로겔 기반 서방형 시스템이 포함되어 있어 치료 편의성과 순응도가 향상됩니다.

GLP-1 기반 치료법은 제2형 당뇨병에 일반적으로 안전하지만, 더 새롭고 효과적인 약물과 다른 질병에 대한 적용에는 장기적인 안전성 연구가 필요합니다. 일반적인 부작용으로는 메스꺼움, 구토 등이 있으며, 마취와 같은 특정 상황에서 잠재적인 영향에 대한 우려가 있고 약물 투여량을 주의 깊게 모니터링해야 합니다. 이러한 치료 비용은 또한 더 넓은 접근을 방해하는 중요한 장애물입니다. 현재 GLP-1 약품의 가격은 월 약 1,000달러이며 환자가 평생 동안 복용해야 합니다.

마이크로바이옴을 표적으로 삼아
지난 10년 동안 과학자들은 우리 몸 내부와 몸 속에 살고 있는 미생물이 우리 건강에 큰 역할을 한다는 것을 깨달았습니다. 인간 미생물군집, 특히 장내 미생물군집은 당뇨병을 포함한 여러 만성 질환과 관련이 있습니다.

당뇨병 환자에서는 건강한 사람에 비해 장내 미생물의 다양성이 덜한 경향이 있는 불균형한 미생물군집 구성이 발견되었습니다.

2017년 암스테르담 대학교 연구진은 건강한 사람의 미생물군집을 당뇨병 환자의 장으로 옮기는 데 사용되는 대변 이식이 제2형 당뇨병을 앓고 있는 비만 환자의 인슐린 저항성을 단기적으로 개선할 수 있음을 보여주었습니다. 2021년에도 최근 제1형 당뇨병 진단을 받은 환자들에게서도 비슷한 결과가 나타났다.

일부 회사에서는 미생물군집을 표적으로 하는 당뇨병 치료제를 개발하고 있습니다. 2023년 프랑스 생명공학 회사 Valbiotis는 당뇨병 전단계와 제2형 당뇨병의 초기 단계를 대상으로 하는 TOTUM 63 임상 연구를 성공적으로 완료했다고 발표했습니다. 라발 대학교 영양 및 기능성 식품 연구소(INAF)가 퀘벡 심장 및 폐 연구소와 협력하여 실시한 이 연구에서는 주요 당뇨병 지표인 당화 헤모글로빈을 감소시키는 데 TOTUM 63의 효능이 확인되었습니다. 작용 방식에는 염증 감소, 위장 호르몬 조절, 식사 후 대사 반응 개선이 포함됩니다.

미생물총의 다른 측면도 연구되고 있으며 향후 당뇨병에 대한 새로운 솔루션을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 약물, 미생물, 숙주 사이의 상호작용을 연구하는 약물미생물학(pharmacomicrobiomics) 분야가 주목을 받고 있으며 제2형 당뇨병에 대한 보다 개인화된 접근 방식으로 이어질 수 있습니다. 미생물군 불균형과 인슐린 저항성과의 관계도 조사되고 있으며 제2형 당뇨병에 대한 새로운 연구 영역을 제공할 수 있습니다.

유망하지만 마이크로바이옴 분야는 아직 초기 단계이고 복잡성으로 인해 상관관계를 찾은 후 인과관계를 규명하기가 어렵습니다. 더 많은 당뇨병 치료법이 임상에서 테스트될 때까지는 이 공간에서 미생물군집의 실제 잠재력을 판단하기가 어려울 것입니다.

당뇨병 치료의 다음 단계는 무엇입니까?
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Precedent Research 분석에 따르면 전 세계 당뇨병 치료제 시장은 2032년까지 1,180억 달러에 이를 것으로 예상되며, 모든 종류의 혁신적인 기술이 등장하여 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다.

나노기술 분야의 연구가 진행되고 있습니다. 포도당 수준에 반응하는 나노복합체(NC)는 인슐린 방출 조절에 매우 유망한 것으로 점점 더 주목받고 있습니다. 일반적으로 나노당 또는 글리코겐으로 알려진 다당류 NP는 주목할만한 친수성, 생체 적합성 및 구조 적응성으로 인해 실행 가능한 옵션으로 눈에 띕니다.

점점 더 많은 회사들이 당뇨병 치료에 투자하고 있으며 몇몇 혁신적인 행위자들이 이 분야를 발전시킬 태세를 갖추고 있습니다.

미래가 무엇을 가져오든, 그것은 의심할 여지 없이 전 세계 수백만 명의 삶에 큰 변화를 가져올 것입니다.

The future of diabetes treatment: Is a cure possible?

By Clara Rodríguez Fernández

January 15, 2024

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Diabetes has become an epidemic, sentencing over 537 million people worldwide to lifelong medication. Science is striving to find a diabetes treatment that can cure this chronic disease, but how close are we?

Diabetes is the major cause of blindness, kidney failure, heart attack, and stroke. It is estimated that the number of people affected by diabetes will rise to 783 million by 2045. This has led the World Health Organization to consider diabetes an epidemic.

Despite its huge impact on the global population, there is still no cure for any type of diabetes. Most treatments help patients manage the symptoms to a certain extent, but diabetics still face multiple long-term health complications.

Diabetes affects the regulation of insulin, a hormone required for glucose uptake in cells, resulting in high levels of blood sugar. While there are some similarities in symptoms, the two main types of diabetes develop in different ways.

Type 1 diabetes is an autoimmune disease that destroys insulin-producing beta-pancreatic cells. In contrast, patients with type 2 diabetes develop insulin resistance, meaning that insulin is less and less effective at reducing blood sugar.

The biotech industry is striving to develop new diabetes treatments and chasing the holy grail: a cure. Let’s have a look at what’s brewing in the field and how it will change the way diabetes is treated.

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Replacing missing cells with cell therapy

Cell therapy is one of the biggest hopes for developing a cure for diabetes, especially for type 1 diabetes. Replacing the missing insulin-producing cells could potentially recover normal insulin production and cure patients.

However, early attempts to transplant pancreatic cells have largely failed, mostly due to immune reactions that reject and destroy the implanted cells. The lack of donors is also a limitation.

In 2016 the Diabetes Research Institute (DRI) announced the first patient treated with their mini-pancreas solution no longer needed insulin therapy. The platform developed by DRI mimics the natural role of the pancreas, analyzing blood sugar levels and releasing the corresponding amount of insulin.

“This can be the beginning of a new era in islet transplantation. Our ultimate goal is to prevent the need for lifelong anti-rejection therapy.”

Camillo Ricordi, Director of the DRI

A similar approach is being pursued by German firm Evotec, which has a stem cell-based beta cell replacement therapy in preclinical development. Evotec was originally co-developing the therapy with Sanofi but, since Sanofi withdrew from the collaboration last year, Evotec will carry on the development alone. The company is planning to initiate the Phase 1/2 trial in 2024.

One of the major challenges with cell transplantation therapies has been the need for immunosuppression to prevent the immune system from attacking the transplanted cells. However, a new biomaterial-encapsulation strategy has been developed for type 1 diabetes treatment by a team of scientists at Rice University. This approach does not require immunosuppression and uses biomaterial capsules to protect implanted cells from the immune system. By tagging biomaterial with a unique “barcode” the team can easily assess which biomaterial shows the best compatibility in a live subject.

Researchers from the Baker Heart and Diabetes Institute in Australia have discovered a method to regenerate insulin-producing cells in the pancreas. This involves using FDA-approved drugs, initially used in cancer treatments, to target the EZH2 enzyme in human tissue. These drugs, GSK126 and Tazemetostat, have shown promise in allowing pancreatic ductal progenitor cells to develop functions similar to beta-cells, which are typically ineffective or missing in people with type 1 diabetes. This approach could reduce the need for insulin injections, as these regenerated cells can sense glucose levels and adjust insulin production accordingly. This breakthrough holds potential for patients with type 1 diabetes of different ages and is one of the most promising cure perspectives for type 1 diabetes.

The FDA has also approved the first cellular therapy to treat patients with type 1 diabetes in 2023, Lantidra. The treatment is injected into the liver in a single administration. Infused allogeneic islet beta cells release insulin which in some cases is sufficient so the patient doesn’t need to take insulin additionally to the treatment. In the case where the first administration was not sufficient a complementary infection can be performed.

Attacking the origin with immunotherapy

In type 1 diabetes, insulin-producing cells are progressively destroyed by the immune system. Stopping this process early enough could preserve the cells and provide a cure.

That is the goal of Imcyse, a Belgian company running a phase I/II clinical trial with an immunotherapy designed to stop type 1 diabetes by specifically killing the immune cells that destroy the pancreas. A phase I trial showed there were no major safety issues related to the immunotherapy and some clinical benefits were also revealed.

The company announced in 2023 the completion of enrollment in the phase II IMPACT trial for IMCY-0098, their most advanced imotope designed to halt the progression of diabetes by stopping the body’s immune system from attacking beta-cells. An imotope is a synthetic peptide containing a T-cell epitope and a thioredox motif. To put it more simply, imotopes target the autoimmune pathway without harming the rest of the immune system. They are expecting efficacy proof-of-concept data in the first quarter of 2024.

“Early after diagnosis, between three to six months, it is estimated that around 10% of the insulin-producing cells are still alive and producing insulin. After stopping the autoimmune process, the remaining beta cells would be protected and could continue producing insulin.”

Pierre Vandepapelière, CEO of Imcyse

Another Belgian company, ActoBio Therapeutics, a subsidiary of the US firm Precigen, is now running a phase I/II clinical trial with an unusual approach to stop the progression of type 1 diabetes. The company uses cheese-producing bacteria to deliver two drugs that stimulate regulatory T cells to instruct the immune system not to attack insulin-producing cells.

“It is potentially a safe oral treatment that will be given for a limited period of time and could lead to patients who develop type 1 diabetes not needing to use insulin, or delay the need for insulin after diagnosis,” said Pieter Rottiers, CEO of Precigen ActoBio.

2023 has seen new developments in diabetes immunotherapy. A breakthrough drug for treating children with new-onset type 1 diabetes has shown promising results. Teplizumab, designed to modify the disease’s progression, showed promise in clinical trials, demonstrating the potential to change the standard of care for early-stage type 1 diabetes in young patients. The focus is on preserving the body’s ability to produce insulin, which could significantly impact long-term disease management and patient quality of life. The patients who were administered the drug preserved more of their remaining beta-cells than the ones who received the placebo.

Furthermore, the acceleration of AI use in drug discovery and repurposing could accelerate research in the area of diabetes immunotherapy.

Automated treatment with an artificial pancreas

For people who have already lost their insulin-producing cells, a shorter-term solution could be the ‘artificial pancreas’ — a fully automated system that can measure glucose levels and inject the right amount of insulin into the bloodstream, just like a healthy pancreas would.

“Type 1 diabetes is very different from your standard disease. Insulin requirements vary greatly from one day to another and there is no way patients can know what they need,” said Roman Hovorka, Professor at the University of Cambridge.

His research group is working on the development of an algorithm that can accurately predict insulin requirements for a specific patient in real time, which can be used to control insulin delivery via an insulin pump.

The FDA has also extended its clearance of the Tandem’s closed loop system to two-year-old children and older. The Control-IQ Technology monitors glucose levels and paired with integrated continuous glucose monitors (iCGMs) and alternate controller-enable pumps (ACE pumps) can automatically decrease, increase, or suspend insulin delivery.

Replacing human monitoring with algorithms could help patients better control their sugar levels and suffer fewer complications in the long term. However, to fully automate insulin therapy, there are several challenges yet to be addressed. First of all, faster forms of insulin are needed to react quickly enough to changes in sugar blood. In addition, current algorithms need to significantly improve to be able to make accurate predictions.

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Stimulating insulin production

“During the past decade, over 40 new pills and injections were approved for diabetes. However, the scary reality is that the majority of patients with type 2 diabetes still have poor glycemic control,” said Kurt Graves, CEO of Intarcia.

One of the biggest hits in type 2 diabetes treatment are glucagon-like peptide (GLP)-1 receptor agonists, which induce insulin production in beta-pancreatic cells while suppressing the secretion of glucagon, a hormone with the opposite effect to insulin.

GLP-1 drugs have been all over the place in 2023 and not only for their benefits toward diabetes. It is showing great promise in cardiovascular diseases as well as obesity. Initially developed to treat type 2 diabetes, GLP-1 agonists gained traction in 2023 when it was discovered that it had beneficial effects on other obesity-related conditions.

Two studies have shown the flagrant benefits of these treatments in 2023. 529 people in the U.S. treated with Semaglutide for diabetes and Wegovy for obesity have shown double the heart improvement after 1 year of treatment. Also among 17,000 people with cardiovascular diseases and excessive weight, those taking Semaglutide were 20% less at risk of heart attacks and strokes.

An innovative development is the creation of combination therapies like Tirzepatide, which intertwines the sequences of GLP-1 and gastric inhibitory polypeptide (GIP) in a single molecule, functioning as a co-agonist. This dual action stimulates insulin secretion, reduces appetite, and impacts fat cells, leading to improved glucose control and weight loss. Research is also exploring a novel GLP-1/GIP/glucagon molecule to further enhance weight loss by increasing energy expenditure.

The traditional dosing for GLP-1-based treatments, which often requires injections, is evolving with new drug delivery systems. Innovations include an orally-available preparation of GLP-1 and a novel hydrogel-based slow-release system that may only need dosing every four months, enhancing convenience and adherence to treatment.

While GLP-1-based treatments have been generally safe in Type 2 diabetes, the newer, more effective drugs and their applications in other diseases necessitate long-term safety studies. Common adverse events include nausea and vomiting, and there are concerns about potential effects in specific settings such as anesthesia, and a need for careful monitoring of drug dosing. The cost of these treatments is also a significant hurdle to broader access. At the moment, GLP-1 drugs cost approximately $1,000 per month and must be taken throughout the life of the patient

Targeting the microbiome

In the past decade, scientists have realized the big role that the microbes living inside and on us play in our health. The human microbiome, and especially the gut microbiome, has been linked to multiple chronic diseases, including diabetes.

An unbalanced microbiome composition has been found in patients with diabetes, who tend to have a less diverse gut microbiome as compared to healthy people.

In 2017, researchers from the University of Amsterdam showed that fecal transplants, used to transfer the microbiome of a healthy person to the gut of one with diabetes, can result in a short-term improvement of insulin resistance in obese patients with type 2 diabetes. In 2021, similar results were shown in patients who had recently been diagnosed with type 1 diabetes.

Some companies are developing diabetes treatments targeting the microbiome. In 2023, the French biotech Valbiotis announced the successful completion of the TOTUM 63 clinical study, targeting prediabetes and early stages of type 2 diabetes. The study, conducted at the Institute of Nutrition and Functional Foods (INAF) of Laval University in collaboration with the Quebec Heart and Lung Institute, confirms TOTUM 63’s efficacy in reducing glycated hemoglobin, a key diabetes marker. The mode of action involves reducing inflammation, modulating gastrointestinal hormones, and improving metabolic response after meals.

Other aspects of the microbiota are being explored and could offer new solutions for diabetes in the future. For instance, the field of pharmacomicrobiomics, which studies the interaction between drugs, microbes, and the host, has gained prominence and could lead to more personalized approaches in type 2 diabetes. Microbiota imbalances and their relation to insulin resistance are also being explored and could give us new areas of research for type 2 diabetes.

Although promising, the microbiome field is still young and its complexity makes it difficult to establish causation after finding correlation. Until more diabetes treatments are tested in the clinic, it will be difficult to determine the real potential of the microbiome in this space.

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The global diabetes drugs market is expected to reach a massive $118 billion by 2032 according to Precedent Research analysis, and we can expect all sorts of revolutionary technologies to come forward and claim their market share.

Research is being pursued in the area of nanotechnology. Nanocomplexes (NCs) responsive to glucose levels are increasingly seen as highly promising for the controlled release of insulin. Polysaccharide NP, commonly known as nanosugar or glycogen, stands out as a viable option due to its notable hydrophilicity, its biocompatibility, and the adaptability of its structure.

More and more companies are invested in treating diabetes and a few innovative actors are poised to advance the field.

Whatever the future brings, it will undoubtedly make a huge difference in the lives of millions of people worldwide.