US-Wissenschaftler haben eine neue biokompatible Methode entwickelt, bei der ein modifiziertes Insulin abhängig vom Blutzuckerspiegel wirkt. Im Tiermodell konnte der Glukosespeigel auf diese Weise mit einer Injektion zwei Tage lang reguliert werden.
Ein Forscherteam der North Carolina State University und der University of North Carolina hat eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe der Stoffwechsel abhängig vom Vorhandensein von Glukose reguliert werden kann. Im Tiermodell konnte der Blutzuckerspiegel von diabetischen Mäusen mit einer Injektion über einen Zeitraum von 48 Stunden kontroliert werden.
Rote Blutkörperchen bespickt mit Insulinmolekülen
Dazu modifizierten die Wissenschaftler Insulinmoleküle, indem sie sie mit dem Glukose-Derivat Glukosamin eine chemische Verbindung eingehen ließen. Das so gebundene Glukosamin dockt wiederum dauerhaft an Glukosetransporter auf der Oberfläche von roten Blutkörperchen an. Im Endeffekt erschufen sie so rote Blutkörperchen bespickt mit Insulinmolekülen.
Diese Verbindung wurde daraufhin in den Blutkreislauf von Mäusen mit Typ-1-Diabetes injiziert. Erhöhten sich die Blutzuckerwerte, gingen die Glukosemoleküle eine Verbindung mit den Glukosetransportern auf den Blutkörperchen ein und ersetzten das zuvor dort gebundene Glukosamin. Dieses wurde so mitsamt dem Insulin in den Blutkreislauf freigegeben.
Das freigesetzte Insulin konnte dann wiederum mit Insulinrezeptoren in der Leber, den Muskeln und dem Fettgewebe reagieren und so den blutzuckersenkenden Prozess einleiten, der rund zwei Tage lang zu beobachten war. Die Insulinwirkung erfolgte dabei nur bei erhöhten Blutzuckerwerten, so dass das Risiko für Unterzuckerungen im Vergleich zu normalem Insulin deutlich reduziert ist.
Ein biokompatibeles, smartes System, das nach Bedarf reagiert
„Kurz gesagt ist dies ein völlig biokompatibles, smartes System, das nach Bedarf reagiert, um den Blutzuckerspiegel zu normalisieren“, sagte Prof. Dr. Zhen Gu, Co-Autor der Studienveröffentlichung. Die Ergebnisse verhießen Gutes bezüglich der Entwicklung einer standardisierten Methode.
Sein Kollege Dr. John Buse ergänzte, dass das Team nun die langfristige Verträglichkeit des modifizierten Insulins im Tiermodell testen werde, um entscheiden zu können, ob es auch zur Anwendung in klinischen Studien mit Menschen kommen wird. „Eine Umsetzung dieser Vision würde eine der aufregensten Entwicklungen in der Diabetesversorgung bedeuten“, so Buse.
Die Ergebnisse der Untersuchung wurden im Fachmagazin Advanced Materials publiziert.
von Gregor Hess
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