有近 200 万美国人正在与 1 型糖尿病作斗争，因此该疾病的临床疗法不断发展和改进也就不足为奇了。在 1 型糖尿病中，人体的免疫系统会攻击并破坏产生胰岛素的 β 细胞。因此，1 型糖尿病患者会失去胰岛素分泌，并且难以调节血糖水平，尤其是在餐后。为增殖 β 细胞而开发的药物通常效率低下，并且具有脱靶效应，可能会失调其他细胞类型和胰腺激素的产生。

为了解决这些问题，布莱根妇女医院和布罗德研究所的研究人员联手设计了下一代β细胞靶向增殖剂：锌结合前药(ZnPD)。为了实现这一目标，研究人员设计了一个新的筛选平台Disque 平台，以更好地代表实验室中的 β 细胞。利用 Disque 平台，研究人员发现了一种 ZnPD药物，该药物可使培养物中的 β 细胞数量增加 2.4 倍，其性能优于其天然药物去氢骆驼蓬碱，并且避免了脱靶效应。结果发表在《科学进展》上。

“我们利用了 β 细胞的独特功能，其细胞内锌离子比其他细胞类型多至少一百万倍，用于胰岛素处理，”布里格姆肾医学部成员 Amit Choudhary 博士说。和医学工程，也是布罗德研究所的准会员。“ZnPD 利用化学生物学原理来开启 β 细胞中的增殖子，防止其他细胞类型中不必要的增殖和全身细胞性，同时促进持续的 β 细胞增殖。”

由于没有针对 β 细胞损失的持久有效的治疗方法，研究人员利用 β 细胞中的高锌浓度来指导他们的药物开发。Kisuk Yang 博士说：“我们的新型药物类型将非活性 β 细胞增殖剂附着在对锌具有高亲和力的分子(称为螯合剂)和连接分子上，其作用是稳定整体化学结构。” .，卡普实验室的博士后研究员。锌与螯合剂结合后，β 细胞增殖剂被释放并开始促进 β 细胞增殖。然而，研究人员在测试ZnPDs的安全性和有效性时面临的另一个挑战是缺乏准确的筛选方法。

传统的筛选平台无法重现 β 细胞中异常高水平的锌离子，而这在 ZnPD 的设计中至关重要。另外，3-D 培养系统保留了形态和生物学的复杂性，但昂贵且复杂，因此不适用于药物筛选。