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Autarke künstliche Bauchspeicheldrüse
Ein medizinischer Traum in greifbarer Nähe

Bei rund 300.000 Menschen in Deutschland funktioniert die Bauchspeicheldrüse nicht mehr so, wie sie sollte. Unbehandelt führt Typ 1 Diabetes zum Tod. Ein künstlicher Ersatz der Bauchspeicheldrüse wäre für die Patienten ein Traum. Seit den 70ern wird daran geforscht. Jetzt erscheint eine Lösung am Horizont.

Von Thekla Jahn | 20.02.2015
    Kinderkrankenhaus auf der Bult, Hannover. Vor Chefarzt Thomas Danne liegt die jüngste Version einer künstlichen Bauchspeicheldrüse: Sie besteht aus zwei Teilen: Aus einer etwa handygroßen Insulinpumpe, die man am Gürtel trägt. Sie gibt über einen dünnen Schlauch Insulin ins Unterhautfettgewebe ab. Hinzu kommt ein etwa zwei Euro großes Bluckzuckermessgerät, das auf den Bauch geklebt wird. Es misst kontinuierlich Glukose, also Zucker im Gewebe.
    "Das Neue ist nun, dass beide – nämlich wie viel Insulin diese Pumpe abgibt und auch wie hoch der Gewebezucker ist - an einen Computer gesendet werden und dort bestimmte Rechenalgorithmen, also Rechenregeln hinterlegt sind, die voraussagen können, wie viel Insulin der Körper demnächst braucht."
    Die Apparatur ist damit autark, so wie eine gesunde Bauchspeicheldrüse.
    Closed Loop – geschlossener Kreislauf – so nennt sich die Technik. Sie soll einmal ohne Kontrolle von außen funktionieren.
    Zu Hause bei Familie Joosten. Der 13-jährige Jan hat das Closed Loop im vergangenen Jahr nachts getestet.
    "Er musste dann den Sensor, der mit der Pumpe kommuniziert, halt im Bett liegen haben, das lag immer so an der Seite bei ihm, hat dann die Daten aufgezeichnet und lief dann hier auf dem Notebook alles auf und wurde vom Notebook übers Netz dann an die Bult übertragen", erklärt sein Vater Frank Joosten. Und dort, im Krankenhaus an der Bult, wurden die nächtlichen Werte der Studienteilnehmer überwacht.
    Gefahr der nächtlichen Unterzuckerung
    Jan Joosten: "Also ich hab jetzt nicht so viel mitbekommen ... fand´s auch ganz gut- kann nicht so viel drüber sagen."
    Frank Joosten: "Du hast das verschlafen, sollte ja auch so sein, solltest ja auch nichts mitkriegen."
    Typ-1-Diabetiker fürchten vor allem die nächtlichen Unterzuckerungen. Man kann ins Koma fallen oder sogar sterben. Deshalb ist es ganz besonders wichtig, dass ein Closed Loop System automatisch abschaltet, wenn der gemessene Glukosewert im Gewebe sinkt. Aber sich natürlich auch wieder zuschaltet, wenn er ansteigt. Thomas Danne ist zufrieden mit den Ergebnissen der insgesamt 30 Teilnehmer der DREAM Studie. Im Vergleich zur Kontrollgruppe gab es: "Weniger Unterzuckerungen, mehr Zeit im Zielbereich und insgesamt weniger Alarme, wenn man ein Closed Loop hatte."
    Ein Schritt voran auf dem Weg zur künstlichen Bauchspeicheldrüse.
    Neben dem DREAM-Konsortium, zu dem Professor Danne gehört, arbeiten auch andere Forschergruppen an einer künstlichen Bauchspeicheldrüse. Bostoner Wissenschaftler setzen dabei auf ein System mit zwei Hormonen, die im gesunden Zuckerstoffwechsel wie Gegenspieler wirken: Insulin und Glukagon. Die Patienten tragen dann am Gürtel zwei statt nur einer Pumpe.
    "Man muss sich das vorstellen wie bei einer Dusche, wo sie also einen Kaltwasserhahn und einen Warmwasserhahn haben und mit beiden Hormonen die optimale Temperatur einstellen wollen. Aber genauso wie bei der Dusche bringen zwei Hähne natürlich auch doppelte Probleme."
    Das Hormon Insulin kennt man und auch wie es wirkt, wenn man es ins Unterhautfettgewebe spritzt. Aber das Hormon Glukagon und seine Wirkung sind Neuland. Das DREAM-Konsortium konzentriert sich deshalb beim Closed Loop nur auf Insulin. Und im nächsten Schritt, soll es rund um die Uhr laufen. Vater Frank Joosten:
    "Tagsüber kommt natürlich die Komponente dazu, die das ganze schwieriger macht, das ist die Nahrungsaufnahme. Die hat man nachts nicht, von daher ist das nachts sozusagen zum Üben!"
    Nach dem Essen steigt der Blutzucker, beim Sport sinkt er – der Tag ist für den Computer tückisch, doch der spezielle Rechenalgorithmus ist selbstlernend. Noch in diesem Jahr soll das Closed Loop in den 24 Stunden Test.
    Professor Danne: "Also ich kann mir kaum vorstellen, dass es noch länger als zwei Jahre dauert. Das ist ja ein spannender Wettkampf, die AG in Cambridge, in Italien, in Boston und wir vom DREAM-Konsortium versuchen natürlich jeder der erste zu sein!"
    Und während die technische Version einer Bauchspeicheldrüse näherrückt,
    arbeiten Stammzellforscher an einer biologischen Lösung. Bei Mäusen konnten sie Diabetes mit nachgezüchteten Zellen der Bauchspeicheldrüse bereits heilen.