ETH-Forschende entwickeln Implantat, das Blutzucker bei Mäusen ohne Insulin senkt

Forschende der ETH Zürich haben ein elektronisches Implantat entwickelt, das bei Mäusen mit Typ-2-Diabetes den Blutzucker ohne Insulin innerhalb einer Stunde auf normale Werte senkt.

Bei Typ-2-Diabetes produziert die Bauchspeicheldrüse zwar weiterhin Insulin, aber nicht genügend, oder der Körper kann es nicht mehr wirksam nutzen. Der dauerhaft erhöhte Blutzuckerspiegel lässt sich mit Medikamenten und/oder Insulin senken. Die überschüssige Energie bleibt jedoch ein Problem: Sie wird vom Körper als Fett gespeichert, weshalb viele Betroffene trotz Behandlung weiter zunehmen. Allein in der Schweiz leben knapp eine halbe Million Menschen mit dieser Diagnose.

Das neue Implantat wird unter die Haut gesetzt und wandelt Blutzucker (Glukose) in Glukonat um, das über den Urin ausgeschieden wird. Bei Mäusen mit Typ-2-Diabetes wurde es sechs Wochen lang getestet. Die Glukose sank innerhalb einer Stunde auf normale Werte, ohne dass Insulin oder andere blutzuckersenkende Medikamente zum Einsatz kamen. Die Tiere verbrannten zudem verstärkt ihre Fettreserven und verloren an Gewicht. Ausserhalb des Körpers wurde das Implantat ausserdem mit fünf Litern einer glukosehaltigen Nährlösung getestet, was etwa dem Blutvolumen einer erwachsenen Person entspricht. Auch dort funktionierte die Umwandlung.

Die Umwandlung wird durch elektrische Stimulation ausgelöst, deren Stärke auf den Blutzuckerspiegel abgestimmt werden kann. Das Implantat wird drahtlos über eine Funkfrequenz von 13,56 Megahertz mit Energie versorgt, die für medizinische und wissenschaftliche Anwendungen vorgesehen ist. Für den Betrieb genügen laut den Angaben 0,75 Volt und 10 Milliampere. Eine elektronische Steuereinheit sitzt in einem 3D-gedruckten Gehäuse. Ein Blutzuckermesser am Oberarm soll den Vorgang starten; der Katalysator hört auf zu arbeiten, sobald der gewünschte Wert erreicht ist. Eine Unterzuckerung sei laut Martin Fussenegger nicht zu befürchten.

Das Implantat besteht nach Angaben der ETH nur aus anorganischen Materialien, darunter Graphitfilz, nanometergrosse Goldflocken und winzige Platinpartikel. Diese seien biokompatibel, also grundsätzlich für den Kontakt mit lebendem Gewebe geeignet. Die Studie wurde im Fachjournal «Science» veröffentlicht. Das Forschungsteam um Martin Fussenegger von der ETH Zürich arbeitet am Standort Basel.

Ob sich die Ergebnisse auf den menschlichen Organismus übertragen lassen, ist offen. Klinische Studien am Menschen stehen noch aus, weshalb ein medizinischer Einsatz vorerst offenbleibt. Auch unabhängige Forschende, die weder an der Entwicklung noch an der Studie beteiligt waren, äussern sich positiv zum Ansatz.

Quellen

20 Minuten: An der ETH entwickeltes Implantat senkt Blutzucker ohne Insulin

Nau.ch: Diabetes Implantat gibt Hoffnung auf bessere Blutzuckerkontrolle

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