Boston – US-Forscher haben ein künstliches Pankreas entwickelt, das nicht nur den Blutzucker messen und Insulin applizieren kann. Bei drohender Hypoglykämie kann es auch das Hormon Glukagon abgeben. Erste klinische Experimente in Science Translational Medicine (2010; 2: 27ra27) zeigen, dass das Gerät den Blutzucker auch bei einer Glukosebelastung stabil hält.
Erst vor wenigen Wochen hatten britische Forscher im Lancet (2010; 375: 743-751) einen geschlossenen Kreislauf zur Blutzuckereinstellung vorgestellt. Er kombinierte ein Gerät zur kontinuierlichen Gukosebestimmung mit einer Insulinpumpe und einer Software zur Berechnung der Dosis. Bei diesem “Artificial Pancreas Project at Cambridge” wurde die Dosierung an der Pumpe jedoch noch von einer Krankenschwester “per Hand” eingegeben.
Das künstliche Pankreas des US-amerikanischen Artificial Pancreas Project verdiente den Namen schon eher. Nicht nur, weil Sensor und Pumpe direkt miteinander verschaltet waren – soweit dies aus den Unterlagen zu ersehen ist. Im Unterschied zum britischen Projekt gibt das künstliche Pankreas der US-Forscher wie das natürliche Organ nicht nur Insulin, sondern auch Glukagon ab.
Glukagon ist der Gegenspieler zum Insulin, es wird in den Alpha-Zellen gebildet, die beim autoimmunen Typ-1-Diabetes mellitus nicht zerstört werden. Diabetiker müssen deshalb kein Glukagon spritzen. Es ist aber ein bewährtes Notfallinstrument bei einer Hypoglykämie. Forschungsergebnisse haben außerdem gezeigt, dass bei Diabetikern die Glukagon-Antwort bei einem Abfall des Blutzuckers gestört ist. Ein künstliches Pankreas könnte hier rechtzeitig gegensteuern.
Doch in den ersten Experimenten an elf Patienten mit einem vollständigen Typ-1-Diabetes mellitus (ohne Restinsulin-Produktion), die das System über 27 Stunden (mit drei Mahlzeiten und einer Nachtruhe) getestet hatten, kam es dennoch bei fünf Patienten zu leichten Unterzuckerungen.
Firas El-Khatib von der Universität Boston, der das Gerät mitentwickelt hat, führt die Anfangsschwierigkeiten auf die langsame Resorption von Insulin zurück. Zu den Erkenntnissen der Studie zählt, dass die Aufnahme des Insulins aus der Subkutis stark variieren kann, bei den 11 Studienteilnehmern immerhin um den Faktor vier.
Eine neue Software, die diesen Umstand berücksichtigte, führte in einer zweiten Erprobungsphase zu einem komplikationsfreien Einsatz. Die Patienten erreichten mittlere Blutzuckerwerte von 140 mg/dl (sie lagen deutlich unter einem Therapieziel der American Diabetes Association von 154 mg/dl), ohne dass es zu Hypoglykämien kam.
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