Un implant medical experimental care elimină excesul de zahăr din sânge cu ajutorul unei reacții chimice alimentate electric s-a dovedit promițător în tratarea diabetului și a obezității. În testele efectuate pe șoareci de laborator, dispozitivul minuscul a prevenit creșterile bruște ale insulinei și a favorizat pierderea de grăsime.
Conceput să funcționeze împreună cu un monitor continuu de glucoză, care urmărește glicemia în timp real, implantul reglează nivelul zahărului din sânge în funcție de nevoile pacientului. Descris pe 22 octombrie 2026 în revista Science, sistemul ar putea oferi o modalitate complet nouă de a trata diabetul și obezitatea, a declarat coautorul studiului, Martin Fussenegger, profesor de biotehnologie și bioinginerie la ETH Zurich. Echipa sa lucrează acum la testarea dispozitivului pe alte animale de laborator și, în cele din urmă, pe oameni.
Când celulele nu mai răspund la insulină, ficatul transformă excesul de zahăr în grăsime
La nivel global, aproximativ 790 de milioane de persoane suferă de diabet de tip 2, iar peste 1 miliard suferă de obezitate — două afecțiuni strâns legate, în condițiile în care circa 90% dintre persoanele cu diabet de tip 2 sunt totodată obeze sau supraponderale.
Persoanele cu obezitate prezintă adesea rezistență la insulină, o afecțiune în care celulele nu răspund adecvat la acest hormon și nu pot prelua din sânge zahărul de care au nevoie. La început, organismul produce mai multă insulină pentru a compensa, dar în cele din urmă nu mai poate ține pasul, ceea ce creează condițiile pentru prediabet și diabetul de tip 2. În același timp, reacțiile chimice din ficat transformă glucoza aflată în exces în sânge în depozite de grăsime, contribuind la o creștere suplimentară în greutate.
Tratamentele actuale pentru aceste afecțiuni se bazează fie pe schimbări ale stilului de viață, precum dieta și exercițiile fizice, fie pe medicamente administrate pe termen lung, cum ar fi metformina, care scade glicemia, și cele de tip GLP-1, care reduc apetitul pentru a favoriza pierderea în greutate. Fussenegger și colegii săi s-au întrebat însă dacă nu ar putea viza direct glucoza.
Un reactor de 2,54 centimetri care transformă glucoza în gluconat la comanda telefonului
Cercetătorii au proiectat un reactor cu lungimea de 2,54 centimetri, care transformă glucoza într-un produs secundar inofensiv, numit gluconat. Reacția chimică este controlată și declanșată de cantități infime de electricitate, iar transformarea are loc la un electrod acoperit cu nanoparticule de aur și platină, încorporate într-un strat de pâslă de grafit.
Cheia sistemului este că reacția pornește numai atunci când dispozitivul primește suficient curent electric: eliminarea glucozei poate fi astfel activată sau oprită oricând, doar reglând energia transmisă implantului.
Dispozitivul nu are fire și este atât alimentat, cât și controlat de la un smartphone obișnuit. Telefonul emite energie de radiofrecvență de intensitate redusă, pe care componentele electronice ale implantului o transformă apoi într-un curent continuu stabil, necesar pentru a activa reacția. Cuplat cu un monitor de glucoză, sistemul detectează nivelurile ridicate de zahăr din sânge și trimite informațiile către smartphone, care ajustează cantitatea de energie transferată către implant.
„În principiu, acest lucru îi permite dispozitivului să elimine mai multă glucoză atunci când nivelurile [glicemiei] sunt ridicate și să-și reducă activitatea atunci când glucoza revine în intervalul dorit. Obiectivul este de a crea un sistem autonom care să se adapteze continuu la nevoile metabolice ale pacientului”, a spus Fussenegger.
Glicemie stabilă și o scădere în greutate de 10% la șoareci, dar o provocare de scară la om
Echipa de cercetare a testat acest dispozitiv medical autoreglabil pe șoareci care sufereau atât de diabet, cât și de obezitate. Pe parcursul a șase săptămâni, animalele cărora li s-a implantat dispozitivul au avut niveluri ale glicemiei mult mai stabile decât șoarecii netratați și au pierdut, în medie, 10% din greutatea corporală. Pentru că nivelul glucozei a fost menținut constant în limite normale, procesele metabolice ale organismului s-au orientat către arderea grăsimilor, în timp ce reglarea intermitentă a reacției de eliminare a glucozei a împiedicat scăderea nivelului de zahăr sub limitele de siguranță.
Fussenegger consideră rezultatul o dovadă de concept încurajatoare, dar atrage atenția asupra diferenței de scară față de corpul uman: „o provocare importantă este demonstrarea faptului că dispozitivul poate transforma cantități suficiente de glucoză la om, menținând în același timp siguranța pe termen lung și eficiența catalitică”, a afirmat el. Pentru a vedea dacă reactorul poate face față unor volume mai mari de glucoză, echipa l-a introdus, într-un test separat, într-un pahar mare de laborator umplut cu o soluție zaharoasă. Volumul de aproximativ 5 litri a fost similar cu cantitatea totală de sânge a unei persoane, iar dispozitivul a controlat eficient nivelurile de zahăr și în acest sistem mai mare.
Fussenegger a subliniat totodată că „dispozitivul nostru nu este destinat să înlocuiască alimentația sănătoasă, activitatea fizică sau medicina preventivă” în tratamentul diabetului și al obezității. „Obezitatea și diabetul de tip 2 sunt afecțiuni complexe care implică mult mai mult decât niveluri ridicate de glucoză. Îl vedem ca pe o completare cu potențial important la instrumentele terapeutice actuale, una care ar putea fi combinată în cele din urmă cu tratamentele consacrate și cu schimbările din stilul de viață.”, a adăugat el.
Prin această abordare, reglarea glicemiei nu ar mai depinde doar de medicamente care scad apetitul ori zahărul din sânge sau de capacitatea deja afectată a celulelor de a prelua glucoza cu ajutorul insulinei. Conectat la monitorul de glucoză și la telefon, implantul ar elimina excesul de zahăr direct din sânge și l-ar transforma la cerere într-un compus inofensiv, înainte ca ficatul să îl stocheze sub formă de grăsime. Până la o asemenea utilizare, cercetătorii mai trebuie însă să demonstreze că reacția chimică funcționează la scara mai mare necesară pentru tratarea unui pacient uman: așa cum a precizat Fussenegger, testul din paharul de laborator nu înlocuiește cercetările pe animale mai mari și pe oameni — studii care reprezintă următoarea prioritate a echipei.
Ce s-a mai descoperit în Știință?
Un microorganism care se hrănește cu praf marțian, supraviețuiește în spațiu și poate produce oxigen pentru colonii
Un simplu lichid oprește evoluția cariilor fără freză, arată un studiu amplu
Oamenii de știință au descoperit cum își modifică cancerul pancreatic ADN-ul ca să scape de tratament
Cercetătorii au simulat pe un computer cuantic cum poate apărea materia din energie pură
