Implantierbares Gerät erzeugt Insulin im Körper

Typ 1 Diabetes ist der weniger verbreitete Typ der Blutzuckerkrankheit. Der eigene Körper greift dabei Insulin produzierende Zellen in der Bauchspeicheldrüse (die Langerhansschen Inseln) an und verhindert so die körpereigene Insulinproduktion. Forscher*innen des MIT haben nun ein Gerät entwickelt, das Patient*innen die Fähigkeit, eigenes Insulin zu erzeugen, zurückgeben könnte.

Sauerstoff-Fabrik an Bord

Lebende Insulin-produzierende Zellen in Körper zu implantieren, dieser Schritt ist bereits in der Vergangenheit gelungen. Ein Problem war dabei aber stets, dass die Zellen vom Immunsystem angegriffen worden sind, weshalb man sie in Kapseln verstaut hat, wo sie vor Angriffen geschützt waren. Dort kamen sie jedoch nicht zu genügend Sauerstoff, um Insulin zu produzieren. Die MIT-Forscher*innen haben dieses Problem behoben, indem sie eine eigene kleine Sauerstoff-Fabrik eingebaut haben.

"Du kannst dir das vorstellen, wie ein lebendes medizinisches Gerät aus menschlichen Zellen, die Insulin absondern, kombiniert mit einem elektronischen Lebenserhaltungssystem", sagt Chemiker Daniel Anderson vom MIT, Co-Autor einer Studie, die im Fachmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde. Das elektronische Lebenserhaltungssystem besteht aus einer Protonen-Austausch-Membran, die Wasserdampf in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet.

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Kaugummi-großes Gerät

Solche Membranen kommen auch in Elektrolyseuren zum Einsatz. Um zu funktionieren, braucht es eine geringe Menge an Strom. Dieser wird induktiv über eine Spule zugeführt. Die Stromversorgung könnte bei Patient*innen über einen Aufkleber samt Batterie auf der Haut erfolgen. Die Forscher*innen haben erste derartige Geräte gebaut, die in etwa so groß wie eine kleine Münze sind, und sie Labormäusen eingepflanzt. Wie sich gezeigt hat, funktioniert die Technik.

Geräte für Menschen wären etwas größer und hätten ungefähr die Dimensionen eines Kaugummistreifens, meinen die Wissenschaftler*innen. Sie zeigen sich enthusiastisch, mit ihrer Methode künftig Typ-1-Diabetiker*innen neue Lebensqualität zu verschaffen und sie von der Notwendigkeit zu befreien, sich mindestens einmal täglich Insulin zu spritzen.

Erweiterte Anwendungsmöglichkeiten

Die Implantate mit integriertem Sauerstoff-Generator könnten in Zukunft aber auch verwendet werden, um andere Medikamente zu produzieren. "Es gibt eine Reihe von Krankheiten, bei denen Patient*innen Proteine von Außen zuführen müssen, teilweise sehr häufig. Wenn wir den Bedarf an Infusionen mit einem einzigen Implantat ersetzen können, das für lange Zeit arbeitet, dann könnte das einer Menge Menschen helfen", sagt Anderson.