Neue implantierbare Geräte und orale Insulin-Plattform verbessern Diabetes-Behandlung
Mehrere Forschungsteams haben innovative Diabetes-Behandlungen entwickelt, darunter implantierbare Geräte mit insulinproduzierenden Zellen, eine orale Insulinabgabepattform mit Peptiden und ein biologisches Implantat, das als autonome künstliche Bauchspeicheldrüse fungiert. Diese Ansätze haben in Tierstudien vielversprechende Ergebnisse gezeigt, wobei einige Geräte die Glukosekontrolle für 90 Tage oder länger ohne Immunsuppression aufrechterhalten. Die Technologien stellen potenzielle Alternativen zu täglichen Insulininjektionen für Millionen von Diabetespatienten weltweit dar.
Forscher haben mehrere innovative Ansätze zur Diabetes-Behandlung entwickelt, die potenziell die Notwendigkeit täglicher Insulininjektionen beseitigen könnten. Dazu gehören implantierbare Geräte mit insulinproduzierenden Zellen, eine neuartige orale Insulinabgabepattform und ein biologisches Implantat, das als autonome künstliche Bauchspeicheldrüse fungiert.
MIT-Forscher entwickeln ein implantierbares Gerät, das insulinproduzierende Zellen enthält, die verkapselt sind, um sie vor immunologischer Abstoßung zu schützen, mit einem integrierten Sauerstoffgenerator, um die Zellen gesund zu halten. In einer neuen Studie überlebten diese verkapselten Pankreasinselzellen mindestens 90 Tage im Körper. Bei Mäusen, die die Implantate erhielten, blieben die Zellen funktionsfähig und produzierten genug Insulin, um den Blutzuckerspiegel der Tiere zu kontrollieren. Das Gerät wird drahtlos von einer externen Antenne auf der Haut mit Energie versorgt, die Energie auf das Gerät überträgt. Die Forscher verlängerten die Lebensdauer der Geräte, indem sie sie wasserdichter und widerstandsfähiger gegen Risse machten und die Geräteelektronik verbesserten, um mehr Energie für den Sauerstoffgenerator bereitzustellen. In Studien an Ratten und Mäusen konnte das neue Gerät mindestens 90 Tage nach der Implantation unter der Haut funktionieren, wobei Spenderinselzellen genug Insulin produzierten, um den Blutzuckerspiegel der Tiere in einem gesunden Bereich zu halten.
Parallel dazu haben Forscher der Kumamoto University in Japan eine potenzielle Lösung entwickelt, die ein winziges Peptid verwendet, das Insulin dabei hilft, die Darmwand zu passieren. Das Team hat einen Ansatz entwickelt, der auf einem zyklischen Peptid basiert, bekannt als DNP-Peptid, das den Dünndarm durchqueren kann. Diese Plattform ermöglicht die orale Verabreichung von Insulin auf eine Weise, die bisher nicht möglich war. Bei oraler Verabreichung an diabetische Mäuse reduzierte die Formulierung den Blutzuckerspiegel schnell auf normale Werte und hielt über drei Tage hinweg mit einmal täglicher Dosierung eine stabile Kontrolle aufrecht. Diese neue Plattform scheint den Dosisbedarf deutlich zu senken und erreicht eine pharmakologische Bioverfügbarkeit von etwa 33–41 Prozent im Vergleich zur subkutanen Verabreichung.
Israelische und US-Wissenschaftler haben ein biologisches Implantat entwickelt, das eines Tages die Notwendigkeit von Insulininjektionen beseitigen könnte. Die Technologie basiert auf einem lebenden Implantat, das kontinuierlich Insulin aus dem Körperinneren produziert. Das Implantat fungiert als autonome künstliche Bauchspeicheldrüse aus gentechnisch veränderten lebenden Zellen, die direkt den Glukosespiegel erfassen und bei Bedarf Insulin freisetzen, ohne externe Geräte oder laufende Interventionen. Das Forschungsteam umhüllte die insulinproduzierenden Zellen mit speziell entwickelten kristallinen Strukturen, die sie vor Immunangriffen schützen. Die Wirksamkeit des Implantats wurde in mehreren Tiermodellen demonstriert, wo es über längere Zeiträume ohne Immunsuppression die Glukoseregulierung aufrechterhielt.
Die MIT-Forscher planen nun zu untersuchen, ob sie die Geräte noch länger im Körper halten können – bis zu zwei Jahre oder länger. Sie erforschen auch die Möglichkeit, diesen Ansatz zu nutzen, um Zellen zu liefern, die andere nützliche Proteine produzieren könnten. Die japanischen Forscher gehen zu weiteren Studien über, einschließlich Tests in größeren Tiermodellen und Systemen, die den menschlichen Darm besser replizieren. Das israelisch-amerikanische Team hofft, in naher Zukunft zu klinischen Studien überzugehen, wobei die Technologie eine breitere therapeutische Plattform darstellt, die für andere chronische Erkrankungen wie Hämophilie angepasst werden könnte.