Ελβετοί ερευνητές ανέπτυξαν ένα εμφύτευμα που παράγει αυτόματα ινσουλίνη όταν τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα είναι υψηλά - δυνητικά δίνοντας στα άτομα με διαβήτη έναν ευκολότερο, λιγότερο επώδυνο τρόπο διαχείρισης της κατάστασής τους.
Διαχείριση διαβήτη: Για τα άτομα με διαβήτη τύπου 1 (T1D), το σώμα δεν παράγει αρκετή (ή καθόλου) ινσουλίνη*, μια ορμόνη που μετατρέπει το σάκχαρο του αίματος σε ενέργεια. Για να μην είναι επικίνδυνα υψηλά τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα τους, χρειάζονται τακτικές ενέσεις συνθετικής ινσουλίνης.
Τα άτομα με διαβήτη πρέπει να κάνουν στον εαυτό τους αυτές τις ενέσεις πολλές φορές την ημέρα, αναφέρει το Freethink.
Τα άτομα με T1D πρέπει να ελέγχουν τακτικά τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα τους. Άλλες φορές τρυπούν τα δάχτυλα τους ή /και εχουν τοποθετημένο στο σώμα τους ένα όργανο παρακολούθησης γλυκόζης.
Εμφύτευμα που λειτουργεί με ζάχαρη: Ερευνητές στο ETH Zurich έχουν τώρα αναπτύξει ένα πλήρως εμφυτεύσιμο σύστημα διαχείρισης διαβήτη δύο μερών, το οποίο απελευθερώνει αυτόματα ινσουλίνη όταν τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα είναι υψηλά και στη συνέχεια σταματά να την απελευθερώνει όταν επανέλθουν στο φυσιολογικό.
Το πρώτο μέρος είναι μια κυψέλη καυσίμου, επικαλυμμένη με αλγινικό, ένα προϊόν με βάση τα φύκια που έχει εγκριθεί για ιατρική χρήση. Όταν εμφυτεύεται κάτω από το δέρμα, το αλγινικό απορροφά υγρά και επιτρέπει στη γλυκόζη να εισέλθει στην καρδιά της κυψέλης καυσίμου, όπου τα νανοσωματίδια με βάση τον χαλκό τη χωρίζουν σε γλυκονικό οξύ και ένα πρωτόνιο.
Το πρωτόνιο ενεργοποιεί ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, τροφοδοτώντας το δεύτερο μέρος του συστήματος: μια κάψουλα γεμάτη με τεχνητά βήτα κύτταρα. Η ομάδα του ETH Ζυρίχης ανέπτυξε αυτά τα κύτταρα το 2016 και όταν εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα σε αυτά, παράγουν και εκκρίνουν ινσουλίνη.
Η δοκιμή: Το σύστημα είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε η κυψέλη «καυσίμου» να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα μόνο όταν η γλυκόζη του αίματος υπερβαίνει ένα ορισμένο επίπεδο. Μόλις η απελευθέρωση της ινσουλίνης μειώσει αρκετά το σάκχαρο στο αίμα, σταματά να παράγει ρεύμα.
Όταν οι ερευνητές δοκίμασαν το εμφύτευμα με σάκχαρο σε ποντίκια με T1D, λειτούργησε όπως αναμενόταν, προκαλώντας την παραγωγή ινσουλίνης όπως απαιτείται για να διατηρηθούν τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα σταθερά.
Οι ερευνητές λένε ότι το σύστημα μπορεί επίσης να παράγει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να επικοινωνεί με ένα smartphone ή άλλη εξωτερική συσκευή - αυτό θα μπορούσε να δώσει στους χρήστες και τους γιατρούς τους έναν τρόπο να το παρακολουθούν χρησιμοποιώντας μια εφαρμογή.
Κοιτάζοντας μπροστά: Η ομάδα ETH Ζυρίχης δεν είναι η πρώτη που ανέπτυξε κυψέλη καυσίμου με τροφοδοσία γλυκόζης - οι ερευνητές διερευνούν τη χρήση τους για την τροφοδοσία ιατρικών εμφυτευμάτων εδώ και δεκαετίες - αλλά είναι η πρώτη που συνδυάζει ένα με ένα εμφυτεύσιμο σύστημα που παράγει αυτόματα ινσουλίνη.
Ενώ το πρωτότυπό τους έδειξε πολλά υποσχόμενο σε δοκιμές σε ποντίκια, εξακολουθεί να είναι μόνο ένα πρωτότυπο και δεν είναι σαφές πόσο καιρό θα λειτουργούσε μια έκδοση σχεδιασμένη για ανθρώπους σε ανθρώπινο σώμα ή πόσο επεμβατική θα ήταν οι διαδικασίες εμφύτευσης και αφαίρεσης.
Οι ερευνητές αναζητούν τώρα συνεργάτες για να τους βοηθήσουν να αναπτύξουν μια έκδοση του εμφυτεύματος που λειτουργεί με ζάχαρη που θα μπορούσε να εγκριθεί για χρήση σε άτομα με T1D - δίνοντάς τους έναν τρόπο να διαχειριστούν τον διαβήτη τους που δεν περιλαμβάνει συνεχή παρακολούθηση και τακτικές ενέσεις.
――――――-
* Η ινσουλίνη ρυθμίζει την συγκέντρωση της γλυκόζης στο αίμα σε συνεργασία με τη γλυκαγόνη. Αυτές οι δύο ορμόνες παράγονται ενδοκρινικά στο πάγκρεας με τη διαφορά ότι η γλυκαγόνη παράγεται στα α-κύτταρα. Ο μηχανισμός δράσης τους είναι ακριβώς αντίστροφος, για αυτό μπορούμε να πούμε ότι αλληλορυθμίζονται μεταξύ τους. Η ινσουλίνη έχει αναβολική δράση και η γλυκαγόνη καταβολική. Είναι απαραίτητη η ισορροπία ανάμεσα στις δύο ορμόνες γιατί έτσι εξασφαλίζεται η καλή λειτουργία του οργανισμού.
Πηγή: Freethink