Pflaster statt Spritze

Neuartige Insulin-Pflaster für Diabetiker

Neuartige Insulin-Pflaster für Diabetiker

Niemand mag Spritzen. Leider aber kommen beispielsweise Diabetes-Patienten nicht ohne Nadeln aus. Doch das könnte sich jetzt ändern. US-Forscher haben ein Pflaster mit einem integrierten Blutzucker-Sensor entwickelt, das völlig schmerzlos Insulin injizieren kann. Über hunderte kleinster Nadeln wird immer nur dann Insulin abgegeben, wenn der molekulare Sensor im Pflaster einen zu hohen Blutzuckerwert feststellt. Bei Mäusen waren die Ergebnisse bisher besser und nachhaltiger als mit herkömmlichen Behandlungsmethoden.

Chapel Hill (U.S.A.). Im Falle einer Diabetes Typ 1 und starken Diabetes Typ 2 Erkrankung funktioniert die Produktion von Insulin in der Bauchspeicheldrüse nicht mehr so, wie es der eigene Körper eigentlich braucht. Wenn dann der Blutzuckeranteil zu hoch ist, wird das regulierendes Insulin Mangelware. Um hier den überlebenswichtigen Ausgleich zu schaffen müssen Erkrankte in regelmäßigen Abständen immer wieder den eigenen Blutzuckerspiegel messen und gegebenenfalls sich selbst Insulin injizieren. Dieser Vorgang ist nicht nur unangenehm, es kommen auch immer wieder Fehler vor. Eine Über- oder Unterdosierung aber kann im schlimmsten Fall einen tödlichen Ausgang haben.

Jicheng Yu von der University of North Carolina in Chapel Hill hat nun mit seinen Forschungskollegen ein Pflaster entwickelt, mit dem Fehler in der Dosierung und unangenehme Spritzen der Vergangenheit angehören könnten. In dem von ihnen entworfenen Pflaster sind Sensor und Injektor direkt vereint. Als Vorbild diente ihnen dazu die körpereigene Zellen in der Pankreas, die genau dieser Aufgabe eigentlich selber nachkommen sollten.

Die speziellen Pflaster bestehen nun aus rund 100 mikroskopisch kleinen Nadeln. Diese bestehen aus versteifter Hyaluronsäure, einem völlig natürlichem Bestandteil des menschlichen Bindegewebes. Die feinen Nadeln reichen nur bis kurz unter die Oberfläche der Haut, genau bis zu den Blutkapillaren. In den Nadeln integriert sind Bläschen, die sowohl mit Insulin als auch einem auf Blutzucker reagierendes Enzym gefüllt sind. Dabei ist zu beachten, dass diese Bläschen nicht einem ein Hundertstel eines menschlichen Haares dick sind.

Besonders trickreich ist bei dieser Konstruktion, dass die Wand der Bläschen ebenfalls aus Hyaluronsäure besteht. Der Säure zugefügt wurde aber ein weiteres organisches Molekül. Steigt nun der Blutzuckerwert an reagiert das im Bläschen befindliche Enzym und nährt sich vom Sauerstoff in dem organischen Molekül. Dadurch wird die Hyaluronwand brüchig und das Insulin wird an den Körper abgegeben.

Gute Aussichten für eine menschliche Verträglichkeit

Das Team um Jicheng Yu konnte die Pflaster bereits an Mäusen mit Diabetes Typ 1 erfolgreich testen. Um einen Vergleich zu bisherigen Behandlungsmethoden ziehen zu können wurde ein Teil der Labormäuse mit den neuartigen Pflastern versehen, ein anderer Teil auf herkömmlichen Wege versorgt. Die mit dem Pflaster versorgten Mäuse konnten dank der Mikroinjektionen den Blutzuckerspiegel binnen 30 Minuten absenken und für 9 Stunden stabil halten. Bei den anderen Mäusen stieg der Wert deutlich schneller wieder an. Obendrein erhielten auch Mäuse, die mit mehr als einem Pflaster beklebt wurden keine Überdosierung. Denn Insulin wird immer nur dann abgegeben, wenn tatsächlich der Wert des Blutzuckers entsprechend angestiegen ist. Auf Grund der Vielzahl an feinsten Nadeln reagieren diese nie alle auf einmal, sondern leicht zeitlich versetzt.

„Dieses intelligente Insulin-Pflaster mit seinem neuartigen Auslöse-Mechanismus bietet eine Chance für einen in sich geschlossenen Insulin-Lieferanten, der schnell reagiert, schmerzfrei ist und sicher“, so Yu und seine Kollegen. „Wenn wir es schaffen, dass es auch beim Menschen gut funktioniert, dann wäre das ein echter Durchbruch.“ Bevor das Pflaster auch am Menschen in Einsatz kommen kann, müssen zunächst weitere Versuche durchgeführt werden. Aber Yu und sein Team sind sehr zuversichtlich, was die Verträglichkeit beim Menschen anbelangt. Mäuse nämlich reagieren deutlich weniger sensibel auf Insulin als Menschen und somit ist es sehr wahrscheinlich, dass das Pflaster bei Menschen noch deutlich besser funktionieren wird. „Unser Ziel ist es, ein intelligentes Insulinpflaster zu entwickeln, dass die Patienten nur alle paar Tage wechseln müssen“, gibt Yu an.

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