פריצת דרך טכנולוגית עשויה לשנות בעתיד את כל מה שידוע לנו על טיפול בסוכרת: צוות חוקרים מבית הספר הגבוה לתנאי פוליטכניקה בציריך (ETH Zurich) פיתח שתל אלחוטי חדשני המצליח לסלק עודפי סוכר מהדם לחלוטין ללא שימוש באינסולין או בתרופות. המחקר, שהובל בידי פרופ' מרטין פוסנגר מנציגות המכון בבאזל, פורסם בכתב העת המדעי המוביל Science וזכה להד תקשורתי נרחב בעולם המדע.
איך זה עובד? ממירים סוכר לשתן
במקום לנסות ולווסת את הסוכר באמצעות הורמונים, כמו אינסולין, או תרופות מורכבות, המערכת החדשה נוקטת גישה פיזיקלית-כימית ישירה. השתל ממיר את עודפי הגלוקוז בדם למולקולה בשם גלוקונאט. מולקולה זו אינה נאגרת עוד בגוף כשומן, אלא מופרשת החוצה דרך השתן בצורה טבעית.
הקסם הטכנולוגי הזה מתבצע הודות לזרז אי-אורגני זעיר המותקן בשתל: רשת סיבית גמישה מגרפיט מוליך, שעליה אשכולות זעירים של זהב המצופים בחלקיקי פלטינה ננומטריים. ברגע שהשתל מקבל אנרגיה חשמלית, המשטח הננומטרי מאיץ את התגובה הכימית ומפרק את הגלוקוז במהירות.
השתל אינו פועל לבדו, אלא מהווה חלק ממערכת אוטומטית וחכמה המבוססת על "לולאה סגורה". בשלב הראשון, מד גלוקוז רציף (CGM) עוקב אחר רמות הסוכר בדם סביב השעון ומשדר נתונים בזמן אמת.
בהתאם למדדים, בקר חיצוני מקבל את הנתונים ומחשב את עוצמת ההפעלה ומשך הפעולה הנדרשים מהשתל. כאשר רמת הסוכר בדם מזנקת - למשל לאחר ארוחה - המערכת מופעלת ומאיצה את פירוק הסוכר. ברגע שהערכים חוזרים לטווח התקין, המערכת נכבית אוטומטית, כדי למנוע צניחת סוכר מסוכנת (היפוגליקמיה).
העברת האנרגיה לשתל מתבצעת באופן אלחוטי בתדר רפואי ייעודי (13.56 מגה-הרץ). המטופל יכול לעקוב אחר נתוני המערכת בזמן אמת ישירות מהסמארטפון או מהשעון החכם באמצעות חיבור Bluetooth. החוקרים מציינים כי המערכת פועלת במתח נמוך מאוד, ובבדיקות שערכו לא נמצאו עדויות לנזק ברקמות כתוצאה מחום או מהשפעות חשמליות.
לפני המעבר לניסויים בבעלי חיים, בדקו החוקרים את קצב ההמרה של הזרז בתמיסת מזון בנפח של חמישה ליטרים, המקביל לנפח הדם באדם בוגר, כדי לוודא את היתכנות הטכנולוגיה בקנה מידה אנושי.
בניסויים קליניים שבוצעו בעכברים שמנים הסובלים מסוכרת, הפעלת השתל הורידה את רמות הסוכר בתוך שעה בלבד, והצליחה לשמור על שליטה יציבה והדוקה לאורך שישה שבועות של טיפולים מחזוריים. מעבר לאיזון הגליקמי, החוקרים הבחינו בתופעת לוואי מבורכת: מאחר שהסוכר העודף לא אוחסן כשומן, אלא סולק החוצה בשתן, מדדי המשקל של העכברים נעו במקביל לכיוון ירידה.
מבט לעתיד
החוקרים מדגישים יתרון משמעותי נוסף של הטכנולוגיה: בניגוד לטיפולים ביולוגיים המבוססים על תאים חיים או אנזימים רגישים, הזרז האי-אורגני אינו תלוי בחומר ביולוגי חי, מה שעשוי להקל בעתיד על מכשולי הייצור והרגולציה. בנוסף, רבות מהתשתיות המקיפות את המערכת, כמו התקשורת האלחוטית והבקרים החיצוניים, כבר קיימות ומפותחות מסחרית.
עם זאת, בשלב זה מדובר בהוכחת היתכנות בלבד שבוצעה בעכברים. לפני היישום הקליני בבני אדם, יידרשו מחקרים נרחבים ומעמיקים להערכת בטיחות, קביעת מינונים מדויקים ובדיקת יעילות רפואית ארוכת טווח. אם המחקרים הבאים יצליחו, עולם הרפואה עשוי לעבור עידן - מניהול תסמיני הסוכרת באמצעות זריקות אינסולין ותרופות, לפינוי אקטיבי, אלגנטי וממוחשב של עודפי הסוכר מהגוף.
טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו