Implant koji uklanja višak šećera iz krvi: istraživači ETH Züricha razvili novi pristup liječenju dijabetesa

Tim s ETH Züricha razvio je eksperimentalni medicinski implant koji iz krvi uklanja višak glukoze i time otvara potpuno nov pristup liječenju dijabetesa tipa 2 i gojaznosti. Uređaj, opisan 22. oktobra u časopisu Science, kombinuje se s monitorom koji kontinuirano prati nivo šećera u krvi i prilagođava rad potrebama pacijenta, objasnio je u imeilu za Live Science koautor studije Martin Fussenegger, profesor biotehnologije i bioinženjeringa.

Kako uređaj radi

Implant je dugačak oko 2,5 centimetara i glukozu pretvara u bezopasni nusprodukt glukonat putem kontrolisane hemijske reakcije na elektrodi presvučenoj nanočesticama zlata i platine, ugrađenoj u grafitnu filcu. Reakcija se pokreće malim količinama električne energije, pa se uklanjanje šećera može uključiti i isključiti regulisanjem napajanja.

Uređaj je bežičan — napaja se i njime upravlja običan pametni telefon preko niskonivoa radiofrekventne energije, koju elektronika implanta pretvara u stabilnu istosmjernu struju. Kada monitor detektuje povišen šećer, telefon dobija povratnu informaciju i prilagođava količinu energije koja se prenosi implantu.

"U principu, to uređaju omogućava da uklanja više glukoze kada je nivo šećera povišen i smanji aktivnost kada se glukoza vrati u željeni raspon", rekao je Fussenegger, uz napomenu da je cilj stvoriti autonomni sistem koji se kontinuirano prilagođava metaboličkim potrebama pacijenta.

Rezultati na miševima

Tim je uređaj ispitao na miševima s dijabetesom i gojaznošću. Tokom šest sedmica životinje s implantom imale su znatno stabilniji nivo šećera u krvi od neliječenih miševa, a izgubile su prosječno 10 posto tjelesne mase. Budući da je glukoza održavana u normalnim granicama, metabolizam se prebacio na sagorijevanje masti, dok je mogućnost uključivanja i isključivanja reakcije spriječila pad šećera ispod sigurne granice.

U zasebnom testu istraživači su uređaj stavili u posudu s oko pet litara šećernog rastvora, što odgovara ukupnoj količini krvi čovjeka, i implant je uspješno kontrolisao nivo šećera i u tom većem sistemu. Fussenegger je, međutim, pojasnio da taj test ne zamjenjuje istraživanja na većim životinjama i ljudima. Ključni izazov, kako je naveo, jest dokazati da uređaj može pretvoriti dovoljne količine glukoze kod čovjeka uz dugoročnu sigurnost i katalitičku efikasnost.

Tim sada radi na testiranju uređaja na dodatnim laboratorijskim životinjama, a konačni cilj su ispitivanja na ljudima. Radi se o bolestima velikih razmjera: u svijetu oko 790 miliona ljudi ima dijabetes tipa 2, a preko milijardu gojaznost. Kod oko 90 posto oboljelih od dijabetesa tipa 2 javlja se i gojaznost ili prekomjerna tjelesna masa. Sadašnje liječenje počiva na promjenama načina života, poput ishrane i vježbanja, te na dugoročnim lijekovima kao što su metformin, koji snižava šećer, i GLP-1 preparati, koji smanjuju apetit.

Fussenegger je naglasio da uređaj nije zamišljen da zamijeni zdravu ishranu, tjelesnu aktivnost ni preventivnu medicinu. "Gojaznost i dijabetes tipa 2 složena su stanja koja uključuju mnogo više od povišenog nivoa glukoze", dodao je. "Vidimo ga kao potencijalno moćan dodatak terapijskom arsenalu, nešto što bi se na kraju moglo kombinovati s postojećim terapijama i intervencijama u način života."