Εμφύτευμα με χρυσό και πλατίνα μετατρέπει το περίσσιο σάκχαρο σε gluconate χωρίς ινσουλίνη – Τι έδειξε στα ποντίκια και τι λείπει

Ένα μικρό εμφύτευμα που δεν περιέχει ούτε ινσουλίνη ούτε φάρμακο ούτε ζωντανά κύτταρα κατάφερε να ρυθμίσει το σάκχαρο σε διαβητικά ποντίκια, μετατρέποντας την περίσσεια γλυκόζης σε μια ουσία που αποβάλλεται με τα ούρα. Η συσκευή, που παρουσίασε η ομάδα του καθηγητή Martin Fussenegger στο ETH Zurich σε δημοσίευση στο περιοδικό Science, ενεργοποιείται μόνο όταν το σάκχαρο ανεβαίνει και σβήνει μόλις επιστρέψει σε φυσιολογικά επίπεδα. Στα πειραματόζωα προκάλεσε και απώλεια βάρους.

Η ιδέα είναι ριζικά διαφορετική από όσα κάνει σήμερα η ιατρική για τον διαβήτη τύπου 2: αντί να «πείσει» τον οργανισμό να διαχειριστεί καλύτερα τη γλυκόζη, την αφαιρεί χημικά από την κυκλοφορία. Πρόκειται όμως για προκλινικό αποτέλεσμα. Η συσκευή δεν έχει δοκιμαστεί σε ανθρώπους και τα δημόσια διαθέσιμα στοιχεία δεν δίνουν ακόμη μεγέθη αποτελέσματος.

Με μια ματιά

• Το εμφύτευμα του ETH Zurich μετατρέπει την περίσσεια γλυκόζης σε gluconate, που αποβάλλεται με τα ούρα, με έναν καθαρά ανόργανο καταλύτη.
• Σε διαβητικά ποντίκια ρύθμισε το σάκχαρο για έξι εβδομάδες, ήταν καλά ανεκτό και οδήγησε σε απώλεια βάρους.
• Δεν έχει δοκιμαστεί σε ανθρώπους, ενώ ασφάλεια, διάρκεια ζωής και πραγματικό όφελος μένουν ανοιχτά ερωτήματα.

Πώς λειτουργεί το εμφύτευμα

Η καρδιά του εμφυτεύματος είναι ένα κομμάτι από τσόχα γραφίτη, καλυμμένο με μικροσκοπικά συσσωματώματα χρυσού, τα οποία με τη σειρά τους φέρουν ακόμη μικρότερα σωματίδια πλατίνας. Αυτός ο ανόργανος καταλύτης, όταν τροφοδοτηθεί με ρεύμα, οξειδώνει τη γλυκόζη σε gluconate. Σύμφωνα με το ETH Zurich, το gluconate αποβάλλεται με τα ούρα, άρα το τμήμα της γλυκόζης που μετατρέπεται δεν μεταβολίζεται ούτε αποθηκεύεται στους ιστούς.

Γύρω από τον καταλύτη υπάρχει ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα ελέγχου σε τρισδιάστατα εκτυπωμένο περίβλημα. Η ενέργεια φτάνει ασύρματα, στη συχνότητα των 13,56 MHz, που προορίζεται διεθνώς για βιομηχανικές, επιστημονικές και ιατρικές εφαρμογές. Δεν υπάρχει δηλαδή καλώδιο που να διαπερνά το δέρμα.

Το σύστημα δουλεύει σε κλειστό βρόχο. Ένας συμβατικός αισθητήρας γλυκόζης, σαν αυτούς που φορούν ήδη πολλοί διαβητικοί στο μπράτσο, μετρά συνεχώς το σάκχαρο. Όταν αυτό ανεβαίνει, για παράδειγμα μετά από ένα γεύμα, ο αισθητήρας ειδοποιεί μέσω Bluetooth ένα κινητό ή ένα smartwatch, που ενεργοποιεί το εμφύτευμα. Όταν η γλυκόζη επιστρέψει στο επιθυμητό εύρος, ο καταλύτης σταματά.

«Για δεκαετίες αντιμετωπίζουμε τον διαβήτη λέγοντας στον οργανισμό πώς να διαχειριστεί τη γλυκόζη. Τώρα δείχνουμε ότι μπορούμε να ελέγξουμε τη γλυκόζη άμεσα, με ηλεκτρονικά αντί για φάρμακα», δήλωσε ο Fussenegger. Ο ίδιος υπογράμμισε ότι το σύστημα λειτουργεί σε πολύ χαμηλή τάση και ότι τα πειράματα δεν έδειξαν βλάβη στους ιστούς από ηλεκτρικά ή θερμικά φαινόμενα.

Τι δείχνουν, και τι δεν δείχνουν, τα πειράματα

Οι ερευνητές δοκίμασαν πρώτα τον καταλύτη σε δεξαμενή με 5 λίτρα θρεπτικού διαλύματος γλυκόζης, όγκο περίπου ίσο με το αίμα ενός ενήλικα, για να δείξουν ότι η μετατροπή λειτουργεί σε ανθρώπινη κλίμακα. Στη συνέχεια εμφύτευσαν τη συσκευή σε διαβητικά ποντίκια. Σε διάστημα έξι εβδομάδων, σύμφωνα με το ETH Zurich, το εμφύτευμα ρύθμισε με ακρίβεια το σάκχαρο, ήταν καλά ανεκτό, λειτούργησε αξιόπιστα και τα ζώα έχασαν βάρος.

Εδώ χρειάζεται προσοχή. Οι ανακοινώσεις του πανεπιστημίου δεν δίνουν αριθμούς: πόσα ζώα, πόσο έπεσε η γλυκόζη, πόσο βάρος χάθηκε, σε σύγκριση με ποια ομάδα ελέγχου. Αυτά τα στοιχεία βρίσκονται στην πλήρη δημοσίευση, η οποία δεν ήταν προσβάσιμη για έλεγχο κατά τη σύνταξη του άρθρου. Έξι εβδομάδες σε ποντίκια είναι επίσης πολύ μικρό διάστημα για μια συσκευή που, αν φτάσει ποτέ στην κλινική πράξη, θα πρέπει να λειτουργεί για χρόνια μέσα στο σώμα.

Το ίδιο το ETH Zurich σημειώνει ότι η συσκευή δεν έχει δοκιμαστεί σε ανθρώπους και ότι η ομάδα σκοπεύει να την εξελίξει σε ιατροτεχνολογικό προϊόν για μελλοντικές κλινικές δοκιμές.

Μια συγγένεια με φάρμακα που ήδη υπάρχουν

Η ιδέα «αφαιρώ τη γλυκόζη και τη στέλνω στα ούρα» δεν είναι εντελώς καινούργια στη διαβητολογία. Οι αναστολείς SGLT2, μια καθιερωμένη κατηγορία φαρμάκων, εμποδίζουν τα νεφρά να επαναρροφήσουν τη γλυκόζη, με αποτέλεσμα γλυκοζουρία, μέτρια απώλεια βάρους και μείωση της αρτηριακής πίεσης, όπως περιγράφει η κλινική βάση StatPearls. Η εμπειρία με αυτά τα φάρμακα δείχνει όμως και το τίμημα: λοιμώξεις του ουροποιογεννητικού, αφυδάτωση και κίνδυνο διαβητικής κετοξέωσης.

Το εμφύτευμα του ETH Zurich διαφέρει σε δύο κρίσιμα σημεία: μετατρέπει χημικά τη γλυκόζη πριν αποβληθεί και δουλεύει μόνο όταν το σάκχαρο είναι υψηλό, αντί για συνεχώς. Το αν αυτό μεταφράζεται σε καλύτερο προφίλ ασφάλειας στον άνθρωπο είναι ερώτημα που μπορούν να απαντήσουν μόνο κλινικές μελέτες. Ανοιχτά ερωτήματα, κατά την ανάλυσή μας, είναι επίσης το πώς θα συμπεριφερθεί ο καταλύτης όταν τον καλύψουν πρωτεΐνες και κύτταρα με την πάροδο του χρόνου, πόσο αξιόπιστη θα είναι η εξάρτηση από κινητό και Bluetooth και τι θα συμβεί σε περίπτωση βλάβης του αισθητήρα.

Γιατί η προσέγγιση «χωρίς φάρμακα» τραβά την προσοχή

Το μέγεθος του προβλήματος εξηγεί το ενδιαφέρον. Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, οι άνθρωποι με διαβήτη αυξήθηκαν από 200 εκατομμύρια το 1990 σε 830 εκατομμύρια το 2022, και πάνω από το 95% έχει διαβήτη τύπου 2. Το 2022, το 59% των ενηλίκων άνω των 30 ετών με διαβήτη δεν λάμβανε φαρμακευτική αγωγή για τον διαβήτη. Το 2021 ο διαβήτης ήταν η άμεση αιτία 1,6 εκατομμυρίου θανάτων.

Η ομάδα του Fussenegger δουλεύει χρόνια σε αυτή την κατεύθυνση. Το 2023 είχε παρουσιάσει εμφυτεύσιμη κυψέλη καυσίμου που παρήγαγε ρεύμα από την περίσσεια γλυκόζης και το συνδύαζε με τεχνητά β-κύτταρα που απελευθέρωναν ινσουλίνη. Τότε, σύμφωνα με το ETH Zurich, η διάθεση ενός τέτοιου προϊόντος στην αγορά ξεπερνούσε κατά πολύ τους οικονομικούς και ανθρώπινους πόρους της ομάδας. Η νέα συσκευή είναι πιο απλή, καθώς δεν χρειάζεται ζωντανά κύτταρα, κάτι που θεωρητικά διευκολύνει την πορεία προς την κλινική. Ο δρόμος από ένα πειραματικό εμφύτευμα σε ποντίκια μέχρι ένα εγκεκριμένο ιατροτεχνολογικό προϊόν παραμένει ωστόσο μακρύς και ακριβός, και δεν είναι βέβαιο ότι θα ολοκληρωθεί.