Neues Medizinprodukt – Bei Diabetes und Übergewicht: Implantat statt Medikamente

Ein neues Implantat soll künftig Diabetes und Übergewicht bekämpfen, ganz ohne Medikamente. Das kleine, elektronische Implantat soll mit einem Mini-Katalysator überschüssigen Zucker im Blut abbauen. Forschende der ETH Zürich haben ihren völlig neuen Ansatz soeben im Wissenschaftsmagazin Science publiziert. Wie das Gerät funktioniert, erklärt Wissenschaftsredaktor Christian von Burg.

Christian von Burg

SRF-Wissenschaftsredaktor

Der 1972 geborene Journalist arbeitet seit 2017 für die SRF-Wissenschaftsredaktion. Vorher war er Inlandredaktor bei Radio SRF und bei der Zeitung «Der Bund».

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Was genau macht das Implantat im Körper?

Bei Diabetes ist der natürliche Prozess der Verarbeitung von Zucker im Körper eingeschränkt, oder er ist ganz verloren gegangen. In der Folge haben Patientinnen und Patienten im Blut einen Überschuss an Zucker. Der Katalysator wandelt mit Hilfe elektrischer Energie den überschüssigen Blutzucker in Glukonat um. Dieses Glukonat wird dann mit dem Urin ausgeschieden. Der Katalysator hört auf zu arbeiten, sobald der gewünschte Blutzuckerspiegel erreicht ist. Es kommt also nicht zu einer Unterzuckerung. Das ist ein neuer Ansatz, eine Ingenieurlösung zur Behandlung von Diabetes. Die Tests im Labor und an Mäusen haben gezeigt: Das System funktioniert und ist für die Tiere gut verträglich. Und nicht nur der Blutzuckerspiegel liess sich gut regulieren, die Mäuse nahmen auch ab.

Wie gross ist das Implantat?

Es misst etwa ein auf zwei Zentimeter, ist relativ flach und soll im Oberarm oder im Oberschenkel unter die Haut implantiert werden. Von aussen dürfte man das Gerät damit kaum sehen. Entwickelt wurde das Implantat am Departement Biosysteme der ETH Zürich in Basel von einer Gruppe um Professor Martin Fussenegger.

Das Implantat im Test

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• Bild 1 von 2. Das Implantat ist knapp so gross wie ein Fingerglied, aber flacher. Bildquelle: Martin Fussenegger.

  

• Bild 2 von 2. Das Implantat besteht aus Graphitfilz und ist mit nanometergrossen Goldflocken und noch kleineren Platinpartikeln bestückt. Bildquelle: Martin Fussenegger.

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Wie wird so ein Implantat gesteuert?

Das Implantat besitzt eine elektronische Steuereinheit. Die Energieversorgung erfolgt drahtlos - wie bei einem Handy, das man kontaktlos aufladen kann. Ein gewöhnlicher Blutzuckersensor, wie ihn viele Diabetikerinnen schon heute am Oberarm tragen, misst kontinuierlich den Blutzuckerwert. Steigt der Blutzuckerwert nach dem Essen zu stark an, sendet der Sensor via Bluetooth ein Signal an ein Smartphone oder eine Smartwatch. Das Gerät schaltet daraufhin den Katalysator ein, ohne dass der Patient oder die Patientin irgendetwas tun muss.

Ist das Resultat der Mäusestudie übertragbar auf den Menschen?

Das ist noch offen. Unbeteiligte Forschende weisen auf mögliche Komplikationen hin: Auf Infektionen, die es beim Implantieren geben könnte oder auf einen möglichen Ausfall der elektrischen Einheit. Die Entwickler um Martin Fussenegger wiederum sagen, dass alles auf bewährter Technik beruhe. Die Patientinnen und Patienten müssten keine Medikamente mehr nehmen und könnten ihre Diabetes Typ 2 mit diesem System im Alltag im besten Fall vergessen.

Wie bedeutend ist die Entwicklung dieses Implantates?

Die Ingenieure aus Basel möchten jetzt grössere Tests auch ausserhalb des akademischen Bereichs machen. Sie wollen also ein käufliches Medizinprodukt entwickeln. Zuerst soll es in grösseren Tieren wie Schweinen oder Schafen getestet werden und dann im Menschen. Ob es tatsächlich so weit kommt, ist noch unklar, aber der Ansatz ist interessant, weil er neu und andersartig ist. Das sehen auch unbeteiligte Forschende so. Die automatische Entfernung der überschüssigen Glukose durch den Katalysator verbessert nicht nur den Blutzucker, er hat auch den Vorteil, dass man abnimmt. Kurz: Es handelt sich um eine interessante Entwicklung, die nun aber weiter getrieben werden muss.