Künstliche Bauchspeicheldrüse: Hoffnung für Menschen mit Diabetes Typ 2

Laut neuesten Forschungserkenntnissen könnte Menschen mit fortgeschrittener Diabetes Typ 2 bald eine künstliche Bauchspeicheldrüse angeboten werden.

Diabetes bekommt man, wenn der Körper eine Resistenz gegen Insulin aufbaut. Dies hat zur Folge, dass mehr von dem blutzuckersenkenden Hormon produziert werden muss, um den Blutzuckerspiegel des Patienten auf einem sicheren Niveau zu halten. Wenn die Bauchspeicheldrüse, die das Insulin produziert, nicht mehr genug davon herstellt, treten die Symptome von Typ-2-Diabetes auf.

Die Patienten sind oft auf Insulininjektionen angewiesen, um ihren Blutzuckerspiegel niedrig zu halten und Komplikationen wie Herzerkrankungen, Erblindung und sogar Amputationen von Gliedmaßen zu vermeiden.

Wissenschaftler der University of Cambridge haben nun die Hoffnung auf eine künstliche Bauchspeicheldrüse für Typ-2-Diabetes-Patienten geweckt, die auf die Dialyse angewiesen sind – eine häufige Komplikation, wenn die Krankheit bereits fortgeschritten ist.

Im Test hielt das künstliche Organ den Blutzuckerspiegel der Patienten über einen größeren Teil des Tages im Zielbereich als die Standard-Insulintherapie allein und verschaffte dem Anwender zudem mehr „Sorgenfreiheit“.

Obwohl noch nicht klar ist, wann das außerhalb des Körpers getragene Gerät verfügbar sein wird, testen die Wissenschaftler sein Potenzial auch an Patienten mit Typ-2-Diabetes, die nicht auf eine Dialyse angewiesen sind.

„Patienten, die mit Typ-2-Diabetes und Nierenversagen leben, sind eine besonders gefährdete Gruppe, und die Bewältigung ihres Zustands kann eine Herausforderung sein“, sagte die Hauptautorin der Studie, Dr. Charlotte Boughton.

„Es gibt einen echten ungedeckten Bedarf an neuen Ansätzen, die ihnen helfen, ihre Krankheit sicher und effektiv zu managen.“

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Knapp ein Drittel (30 Prozent) aller Fälle von Nierenversagen in Großbritannien gehen auf Diabetes zurück. Dies ist der Fall, wenn die Organe nicht mehr funktionieren, sodass der Patient auf die Dialyse angewiesen ist. Dabei werden Abfallprodukte und überschüssige Flüssigkeit aus dem Blut entfernt.

Die Zahl der Fälle von Nierenversagen wird mit der zunehmenden Verbreitung von Diabetes weiter steigen. In Großbritannien leben mehr als 4,9 Millionen Menschen mit Diabetes, von denen etwa neun von zehn (90 Prozent) an Typ 2 leiden. Es wird erwartet, dass sich die Krankheit aufgrund der zunehmenden Fettleibigkeit und des Bewegungsmangels weiter ausbreiten wird.

Viele Typ-2-Diabetes-Patienten sind auf eine Dialyse angewiesen. Und Nierenversagen erhöht das Risiko, dass der Blutzuckerspiegel ungewöhnlich hoch oder niedrig ist. Dies kann Schwindel, Stürze oder sogar ein Koma verursachen.

Abgesehen vom Nierenversagen ist Typ-2-Diabetes aufgrund der oft komplizierten Insulindosierung schwer zu handhaben.

Die künstliche Bauchspeicheldrüse der Cambridge-Wissenschaftler ist ein kleines tragbares Gerät, das als gesundes Organ fungiert und den Blutzuckerspiegel des Patienten mit Hilfe digitaler Technologie überwacht.

Das Gerät besteht aus einem Glukosesensor, einem Computeralgorithmus und einer Insulinpumpe.

Eine Software auf dem Smartphone des Benutzers sendet ein Signal an die Pumpe und passt die Insulinmenge an, die der Patient erhält. Der Glukosesensor misst auch den Blutzuckerspiegel der Person und sendet diese Daten zurück an das Smartphone.

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Die Wissenschaftler testeten das Gerät an 26 dialysepflichtigen Typ-2-Diabetikern.

Dreizehn der Patienten erhielten die künstliche Bauchspeicheldrüse, gefolgt von einer Standard-Insulintherapie, während die übrigen 13 Teilnehmer nur die letztere Behandlung erhielten.

Die Wissenschaftler verglichen, wie lange der Blutzuckerspiegel der Teilnehmer über 20 Tage hinweg im Zielbereich von 5,6 Millimol (mmol)/L bis 10 mmol/L blieb.

Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass die Patienten mit der künstlichen Bauchspeicheldrüse mehr als die Hälfte (53 Prozent) ihrer Zeit im Zielbereich waren, verglichen mit etwas mehr als einem Drittel (38 Prozent) in der Kontrollgruppe. Dies entsprach etwa 3,5 „zusätzlichen“ Stunden pro Tag im Zielbereich.

Der durchschnittliche Blutzuckerspiegel der Patienten war mit der künstlichen Bauchspeicheldrüse ebenfalls niedriger – 10,1 mmol/L gegenüber 11,6 mmol/L – und sie verbrachten weniger Zeit mit gefährlich niedrigen Werten, den so genannten „Hypos“.

Die künstliche Bauchspeicheldrüse wurde im Laufe des Studienzeitraums auch immer effektiver, da sich der Algorithmus des Geräts anpasste. Am ersten Tag lagen die Blutzuckerwerte der Patienten in 36 Prozent der Fälle im Zielbereich und bis Tag 12 erhöhte sich dieser Wert auf 60 Prozent.

Auch die Zufriedenheit der Patienten war gut: Mehr als neun von zehn (92 Prozent) gaben an, dass sie weniger Zeit für die Verwaltung ihrer Diabetes aufwenden mussten und 87 Prozent machten sich weniger Sorgen um ihre Blutzuckerwerte.

„Die künstliche Bauchspeicheldrüse hat nicht nur dazu beigetragen, dass die Patienten mehr Zeit im Zielbereich des Blutzuckerspiegels verbrachten, sondern auch dazu, dass sie sich weniger Sorgen machen mussten“, so Mitautor Professor Roman Hovorka.

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„Sie mussten sich weniger mit dem Management ihrer Krankheit und der Sorge um ihren Blutzuckerspiegel befassen und hatten mehr Zeit, sich ihrem Leben zu widmen.“

Eine künstliche Bauchspeicheldrüse für Typ-1-Diabetes, bei dem die Bauchspeicheldrüse zu wenig oder kein Insulin produziert, befindet sich in der Entwicklung. Bei dieser Version handelt es sich um ein „vollständig geschlossenes Kreislaufsystem“, bei dem der Patient dem künstlichen Organ „mitteilt“, dass er etwas essen möchte, so dass das Insulin angepasst werden kann.

Bei dem Cambridge-Gerät funktioniert die künstliche Bauchspeicheldrüse automatisch.

„Nachdem wir nun gezeigt haben, dass die künstliche Bauchspeicheldrüse bei einer der am schwierigsten zu behandelnden Patientengruppen funktioniert, glauben wir, dass sie sich auch für die breite Bevölkerung von Menschen mit Typ-2-Diabetes als nützlich erweisen könnte“, so Dr. Boughton.

Die Wissenschaftler testen das Potenzial des Geräts bei Patienten mit Typ-2-Diabetes, die keine Dialyse benötigen.

Dr. Lia Bally, Mitautorin der Studie, schloss: „Die künstliche Bauchspeicheldrüse hat das Potenzial, zu einem Schlüsselelement der integrierten personalisierten Versorgung von Menschen mit komplexen medizinischen Bedürfnissen zu werden.“

Alexandra Thompson

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