Robert Klatt
Smart Insulin bildet im Körper ein Depot, das das Hormon über eine Woche abgibt. Dies macht tägliche Injektionen überflüssig und reduziert das Risiko für eine Über- oder Unterzuckerung (Hypoglykämie) stark.
Hangzhou (China). Die meisten Menschen, die unter Typ-1-Diabetes leiden, müssen sich mehrmals täglich Insulin injizieren, um einen stabilen Blutzuckerspiegel aufrechtzuerhalten. Eine falsche Dosierung des Hormons, das nicht nur den Blutzuckerspiegel reguliert, sondern auch bei der Speicherung von Glykogen und der Fettbildung hilft, kann zudem eine Über- oder Unterzuckerung (Hypoglykämie) auslösen.
Hypoglykämie auslösen. Forscher der Zhejiang University haben deshalb sogenanntes Smart Insulin entwickelt, das nur einmal wöchentlich gespritzt werden muss und im Körper ein erbsengroßes Depot bildet. Laut der Publikation im Fachmagazin Nature Biomedical Engineering reagiert das Hormon auf den Glukosewert des Blutes und reduziert das Risiko für Hypoglykämie signifikant.
„Dies ist ein aufregender Durchbruch in der Entwicklung von Insulin der nächsten Generation. In den vergangenen Jahrzehnten haben viele Forscher versucht, die Verwendung von Insulin bequem und sicher zu gestalten.“
Das Smart Insulin besteht aus einem künstlichen Insulin, dass die Forscher mit Gluconsäure modifiziert haben. In der Wissenschaft wird der stabile Komplex deshalb als Glu-insulin bezeichnet. Im Körper des Patienten gibt Glu-insulin bei einem Blutzuckerspiegel im Normalbereich permanent eine winzige Menge des Hormons ab. Wenn der Blutzuckerspiegel zunimmt, bindet sich die Glukose an das Glu-insulin. Dadurch nimmt dessen elektrostatische Anziehung ab und es wird mehr Insulin freigegeben.
Bei Experimenten mit Mäusen mit Typ-1-Diabetes bildete Glu-insulin ein etwa erbsengroßes Depot unterhalb der Haut. Der Blutzuckerspiegel der Tiere blieb danach im Normalbereich. Als die Forscher den Blutzuckerspiegel der Tiere durch eine Injektion mit Glucose stark erhöht haben, gab das Glu-insulin innerhalb von zwei Stunden mehr Insulin ab und der Blutzuckerspiegel sank wieder in den Normalbereich ab. Anschließend nahm die Insulinfreigabe durch das Glu-insulin wieder ab und es kam nicht zu einer Unterzuckerung.
In den Experimenten hielt die Wirkung eine Woche an. Zudem kam es durch die Kapsel nicht zu Nebenwirkungen. Diese treten oft auf, wenn das Immunsystem Depots im Körper angreift. Anschließende Experimente mit Schweinen führten zu identischen Ergebnissen.
„Aktuelle Studien im Minischwein-Modell deuten darauf hin, dass diese neue Formulierung langanhaltende und glukosereaktive Insulinfreisetzungseigenschaften besitzt. Sie könnte den Blutzuckerspiegel in einem 30 kg schweren Minischwein-Modell mit einer einzigen Dosis über eine Woche lang aufrechterhalten, ohne Symptome einer Hypoglykämie zu zeigen.“
Nun wollen die Forscher mögliche Langzeitfolgen von Glu-insulin untersuchen und anschließend klinische Studien mit menschlichen Probanden durchführen.
Nature Biomedical Engineering, doi: 10.1038/s41551-023-01138-7
