Θεραπεία του διαβήτη με… τηλεχειριστήριο!

Ενα εμφύτευμα που τοποθετείται τρεις με τέσσερις φορές τον μήνα στο μπράτσο και λειτουργεί με τηλεχειριστήριο μπορεί να αντικαταστήσει στο μέλλον τις καθημερινές ενέσεις ινσουλίνης για τη θεραπεία του διαβήτη, σύμφωνα με μία νέα έρευνα.

Το εμφύτευμα περιέχει αποθέματα ινσουλίνης που διαρκούν έως 10 ημέρες, ενώ το τηλεχειριστήριο λειτουργεί με εκπομπή υπερήχων.

Κάθε φορά που ο ασθενής χρειάζεται ινσουλίνη, στοχεύει το μπράτσο του με το τηλεχειριστήριο και οι υπέρηχοι ενεργοποιούν την έκκριση μικρών ποσοτήτων ινσουλίνης στο αίμα. Οταν απενεργοποιηθεί το τηλεχειριστήριο σταματάει και η εκροή ινσουλίνης έως την επόμενη χρήση.

Η νέα μέθοδος, που επινοήθηκε από επιστήμονες του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας (NC State) και του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας στο Τσάπελ Χιλ (UNC-Chapel Hill) έχει μέχρι στιγμής δοκιμαστεί με επιτυχία σε καλλιέργειες κυττάρων και σε ποντίκια.
 
«Ελπίζουμε ότι η μέθοδός μας θα βοηθήσει τελικά τα άτομα με διαβήτη να ρυθμίζουν καλά τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα τους, δίχως την ανάγκη να κάνουν καθημερινά ενέσεις ινσουλίνης», δήλωσε ο δρ Τζεν Γκου, καθηγητής στο κοινό Τμήμα Βιοϊατρικής Μηχανικής των δύο πανεπιστημίων.

Νανοτεχνολογία

Οπως εξηγούν ο δρ Γκου και οι συνεργάτες του στην επιθεώρηση «Advanced Healthcare Materials», η νέα μέθοδος βασίζεται στη νανοτεχνολογία. Το εμφύτευμα που εισάγεται στο μπράτσο αποτελείται από βιοσυμβατά και βιοδιασπώμενα νανομόρια γεμάτα με ινσουλίνη. Κάποια διαθέτουν ένα θετικά φορτισμένο περίβλημα και κάποια ένα αρνητικά φορτισμένο.

Οταν αυτά τα νανομόρια αναμειχθούν τα περιβλήματά τους έλκονται το ένα από το άλλο λόγω της ηλεκτροστατικής δύναμης, με αποτέλεσμα να δημιουργείται ένα «νανοδίκτυο». Μόλις αυτό το νανοδίκτυο εγχυθεί κάτω από το δέρμα τα νανομόριά του συγκρατούνται μεταξύ τους και έτσι δεν διασπείρονται σε όλο το σώμα, αλλά παραμένουν στο σημείο της εγχύσεως.

Τα νανομόρια είναι επίσης πορώδη και έτσι μόλις μπουν στο σώμα η ινσουλίνη τους αρχίζει να διαχέεται. Ωστόσο δεν μπορεί να φτάσει έως τη ροή του αίματος, διότι την εμποδίζει η ηλεκτροστατική δύναμη του νανοδικτύου. Αυτό ουσιαστικά δημιουργεί μία δόση ινσουλίνης η οποία «περιμένει» να αφεθεί ελεύθερη για να διαχυθεί στο αίμα.

Τον ρόλο αυτό επιτελούν οι υπέρηχοι, οι οποίοι διαταράσσουν παροδικά το νανοδίκτυο «σπρώχνοντας» τα μόριά του μακριά το ένα από το άλλο και χαλαρώνοντας την ηλεκτροστατική δύναμη που εμποδίζει τη διάχυση της ινσουλίνης. Επιπλέον, οι υπέρηχοι επιταχύνουν την είσοδο της ινσουλίνης στο αίμα, καθώς «σπρώχνουν» τα μόριά της για να κινηθούν πιο γρήγορα.

Σε πειράματα που έκαναν οι ερευνητές των δύο πανεπιστημίων σε ποντίκια με τύπου 1 διαβήτη διαπίστωσαν ότι 30 δευτερόλεπτα έκθεσης στους υπερήχους του τηλεχειριστηρίου είναι αρκετή για να απελευθερωθεί όση ινσουλίνη χρειάζεται για να ρυθμιστούν τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα.

Συνοχή

Οταν διακοπεί η εκπομπή των υπερήχων η ηλεκτροστατική δύναμη αποκαθίσταται, τα νανομόρια έλκονται και πάλι το ένα προς το άλλο και το νανοδίκτυο αποκτά την αρχική συνοχή του.

«Στη μελέτη με τα ποντίκια διαπιστώσαμε ότι η τεχνική μας επιτυγχάνει ταχεία απελευθέρωση ινσουλίνης στο αίμα, καθώς και ότι τα νανοδίκτυά μας περιέχουν αρκετή ινσουλίνη ώστε να ρυθμίζουν για χρονικό διάστημα έως 10 ημέρες τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα», εξήγησε ο δρ Γκου. Μάλιστα η έρευνά τους έδειξε ότι μία ενεργοποίηση του νανοδικτύου ημερησίως ήταν αρκετή για καλή ρύθμιση του σακχάρου.

Οταν η ινσουλίνη τελειώσει, πρέπει να γίνει έγχυση νέου νανοδικτύου, πρόσθεσε ο δρ Γκου, επισημαίνοντας ότι το παλαιότερο διαλύεται και απορροφάται πλήρως από τον οργανισμό μέσα σε δύο εβδομάδες.

Το εμφύτευμα που περιέχει τα νανομόρια έχει μέγεθος μικρότερο από αυτό της κάρτας SIM του κινητού και τοποθετείται υποδορίως (κάτω από το δέρμα) με τοπική αναισθησία.

Επόμενο βήμα των ερευνητών είναι να δοκιμάσουν τη μέθοδό τους σε ανθρώπους, διότι αφενός πρέπει να εξεταστεί η ασφάλειά της, αφετέρου να βρεθούν οι δόσεις της ινσουλίνης που απαιτούνται για καλή ρύθμιση και του διαβήτη των ανθρώπων.