Volg Duurzaamnieuws op Google News | Discover | of als voorkeursbron op Google

Zwitserse onderzoekers hebben een draadloos implantaat ontwikkeld dat overtollige suiker uit het bloed haalt met een klein beetje elektriciteit. Bij muizen met diabetes en overgewicht bleef de bloedsuiker zes weken stabiel en vielen de dieren af. Het apparaatje werkt zonder insuline of andere medicijnen. Dat maakt het interessant voor de honderden miljoenen mensen met diabetes type 2, al is het nog niet bij mensen getest.

diabetes

Een nieuwe vinding kan de behandeling van diabetes type 2 verbeteren. Foto: iStock – megaflopp

Een nieuwe aanpak

Diabetes wordt al decennia op dezelfde manier behandeld. Medicijnen zoals metformine, insuline of de nieuwere GLP-1 middelen sturen het lichaam bij. Ze helpen cellen om suiker op te nemen of remmen de eetlust. Het team van hoogleraar Martin Fussenegger van ETH Zürich koos een heel andere route. Hun implantaat pakt de suiker direct aan.

“Decennialang hebben we diabetes behandeld door het lichaam te vertellen hoe het met glucose moet omgaan”, zegt Fussenegger. “We laten nu zien dat we glucose direct onder controle kunnen nemen, met elektronica in plaats van medicijnen.”

Het onderzoek verscheen op 22 oktober in het wetenschappelijke tijdschrift Science.

Hoe het werkt

Het implantaat is ongeveer zo groot als een usb-stick en zit onder de huid. Het hart ervan is een stukje grafietvilt met piepkleine deeltjes goud en platina. Krijgt dat oppervlak stroom, dan zet het glucose om in gluconaat. Die stof verlaat het lichaam grotendeels via de urine.

De stroom komt draadloos binnen, via een gewone smartphone. Een glucosesensor op de arm, zoals veel mensen met diabetes al dragen, meet continu de suikerspiegel. Stijgt die te ver, bijvoorbeeld na een maaltijd, dan zet de telefoon het implantaat aan. Is de suiker weer normaal, dan schakelt het zichzelf uit. Zo voorkomt het systeem dat de bloedsuiker gevaarlijk laag wordt.

Het mooie is dat er geen levende cellen of enzymen in zitten. Eerdere ontwerpen van hetzelfde team gebruikten genetisch aangepaste cellen. Die brengen problemen mee met het afweersysteem, de houdbaarheid en de toelating. Een catalysator van metaal en grafiet is veel eenvoudiger.

De resultaten

Bij muizen met diabetes en overgewicht bracht het implantaat de bloedsuiker binnen een uur onder controle. Zes weken lang bleef die stabiel. De muizen verloren gemiddeld 10 procent van hun lichaamsgewicht. Doordat overtollige suiker werd afgevoerd, ging het lichaam zijn eigen vetreserves aanspreken.

Twee weken lang draaide het systeem volledig zelfstandig, zonder dat iemand iets hoefde te doen. Er was geen schade aan het weefsel door stroom of warmte. In een aparte proef zetten de onderzoekers het implantaat in een bak met 5 liter suikeroplossing. Dat is ongeveer de hoeveelheid bloed van een volwassene. Ook daar hield het de suikerspiegel in toom.

Een snelgroeiende groep patiënten

De vinding komt op een moment dat diabetes wereldwijd hard groeit. Volgens de Internationale Diabetes Federatie (IDF) leven 589 miljoen volwassenen met de ziekte. Dat is één op de negen. In 2050 zijn het er naar verwachting 853 miljoen, een stijging van 46 procent. Meer dan 90 procent heeft type 2, de vorm waarvoor dit implantaat bedoeld is.

Bovendien weten 252 miljoen mensen niet eens dat ze diabetes hebben. Wereldwijd gaat er inmiddels meer dan een biljoen dollar per jaar aan diabeteszorg om.

Ook in Nederland is het probleem groot. Ruim 1,2 miljoen mensen hebben de diagnose. Daar komen volgens onderzoek in opdracht van het Diabetes Fonds nog eens zo’n 400.000 mensen bij die niet weten dat ze diabetes type 2 hebben. Ruim 1,4 miljoen Nederlanders zitten in het voorstadium. Volgens een prognose van Nivel en RIVM stijgt het aantal mensen met type 2 van 1,14 miljoen in 2025 naar 1,33 miljoen in 2040. Vergrijzing en overgewicht zijn de grootste aanjagers.

Levenslang afhankelijk van medicijnen

Wie diabetes type 2 krijgt, slikt meestal de rest van zijn leven medicijnen. Vaak begint het met metformine. Na verloop van tijd komen er middelen bij. Een flink deel belandt uiteindelijk aan de insuline. In Duitsland gebruikt ongeveer één op de vier mensen met type 2 tussen 45 en 79 jaar insuline. Onderzoekers van het Erasmus MC berekenden eerder dat één op de elf Nederlanders ooit insuline zal moeten spuiten tegen type 2.

Insuline heeft een nadeel dat vaak onderbelicht blijft. Het helpt cellen suiker op te nemen, maar de overtollige energie verdwijnt niet. Wat het lichaam niet verbruikt, kan als vet worden opgeslagen. Daardoor komen sommige patiënten aan terwijl ze behandeld worden. Het implantaat werkt precies andersom. Het voert de overtollige energie af, in plaats van die in het lichaam op te bergen.

Daar zit het grootste mogelijke voordeel. Minder pillen, minder spuiten en geen dagelijks gedoe meer. Fussenegger droomt al hardop. “Als het mogelijk is om dit misschien elke drie maanden of tot een jaar te doen, en dan ‘kan ik mijn diabetes vergeten’, denk ik dat mensen blij zouden zijn”, zegt hij tegen Scientific American.

Nog een lange weg

Toch is het te vroeg om te juichen. Het implantaat is alleen bij muizen getest. Fussenegger erkent zelf dat de grote uitdaging is om aan te tonen dat het genoeg glucose omzet in een mens, en dat langdurig veilig doet. De volgende stap is onderzoek bij grotere dieren en daarna bij mensen.

Ook buitenstaanders zetten vraagtekens. De Indiase diabetesarts Anoop Misra wijst erop dat het continu aanmaken van gluconaat invloed kan hebben op de nieren. Dat is vooral riskant voor patiënten die al nierschade door diabetes hebben. Ook de effecten op het zuur-base evenwicht en de energiehuishouding moeten nog worden onderzocht. Volgens Misra kan het afvoeren van suiker de andere essentiële functies van insuline niet vervangen. Voor mensen met type 1, die zelf geen insuline maken, is het implantaat dan ook geen oplossing.

Fussenegger ziet zijn uitvinding daarom niet als vervanging van gezond eten, bewegen of bestaande medicijnen. Hij noemt het een mogelijk krachtige aanvulling op de gereedschapskist van artsen. Gezien de snelle groei van het aantal patiënten kan elk nieuw gereedschap welkom zijn.

Bronnen