Ученые создали имплант, превращающий сахар в крови в безвредное вещество для лечения диабета

Экспериментальный имплант, который удаляет лишний сахар из крови, показал многообещающие результаты в лечении диабета и ожирения на лабораторных мышах. Устройство размером около 2,5 сантиметра использует небольшое количество электричества для запуска химической реакции, превращающей глюкозу в безвредный побочный продукт — глюконат. Реакция происходит на электроде с золотыми и платиновыми наночастицами, встроенными в графитовый войлок.

Имплант работает в паре с непрерывным глюкозометром, который отслеживает уровень сахара в реальном времени. Устройство беспроводное и управляется с обычного смартфона: телефон излучает низкочастотные радиоволны, которые имплант преобразует в постоянный ток для активации реакции. Когда уровень сахара повышается, глюкозометр отправляет сигнал на смартфон, и тот увеличивает мощность, передаваемую импланту. Это позволяет системе автоматически подстраиваться под потребности организма.

В мире около 790 миллионов человек страдают диабетом второго типа, а более 1 миллиарда — ожирением. При ожирении клетки хуже реагируют на инсулин, и организм не может усваивать сахар из крови. Со временем это приводит к преддиабету и диабету второго типа. Около 90% людей с диабетом второго типа также имеют ожирение или лишний вес. При этом химические реакции в печени превращают лишнюю глюкозу в жировые запасы, что усугубляет набор веса.

Современные методы лечения включают изменение образа жизни и лекарства, такие как метформин и GLP-1, но ученые из ETH Zurich решили воздействовать непосредственно на глюкозу. В ходе эксперимента на мышах с диабетом и ожирением за шесть недель у животных с имплантом уровень сахара был стабильнее, чем у нелеченых, и они потеряли в среднем 10% массы тела. Регуляция реакции предотвращала падение сахара ниже безопасного уровня.

Исследование опубликовано в журнале Science 22 октября. Соавтор работы Мартин Фуссеггер, профессор биотехнологии ETH Zurich, отметил, что устройство не заменяет здоровое питание и физическую активность, но может стать мощным дополнением к существующим методам лечения. Команда планирует испытания на более крупных животных и в перспективе на людях. В отдельном тесте устройство справилось с 5 литрами сахарного раствора, что сопоставимо с объемом крови человека, но это не заменяет полноценных исследований.