Una scossa elettrica contro il diabete
Un innovativo impianto svizzero trasforma il glucosio in eccesso in una sostanza eliminabile, riducendo la dipendenza da farmaci.
ZURIGO - Un impianto sviluppato da un team di ricerca svizzero potrebbe combattere in futuro il diabete e il sovrappeso senza ricorrere a farmaci: sotto l'effetto di una corrente elettrica trasforma lo zucchero in eccesso nel sangue in un acido che viene in gran parte espulso attraverso l'urina, invece di accumularsi nel corpo sotto forma di grasso.
«La particolarità di questo dispositivo è che non contiene farmaci, né geni, né cellule», spiega Martin Fussenegger del Politecnico federale di Zurigo e dell'Università di Basilea in un'intervista all'agenzia di stampa Keystone-ATS.
Il sovrappeso e il diabete sono tra i maggiori mali della civiltà odierna: in tutto il mondo circa 2,5 miliardi di adulti sono in sovrappeso e oltre 500 milioni soffrono di diabete di tipo 2. Con le terapie finora utilizzate - che si tratti di iniezioni di insulina, delle moderne iniezioni dimagranti o di drastici interventi chirurgici allo stomaco - i pazienti sono quasi sempre costretti a un trattamento per tutta la vita.
Nel numero della rivista specializzata «Science» pubblicato oggi, il team guidato da Fussenegger presenta ora un nuovo approccio: il cosiddetto impianto ECHO (Electrocatalytic Closed-loop Health Optimization). Esso viene inserito sotto la pelle e stimola una reazione chimica che trasforma il glucosio - lo zucchero presente nel sangue - in acido gluconico.
Nei topi in sovrappeso affetti da diabete di tipo 2 il dispositivo si è dimostrato efficace: è riuscito ad abbassare il livello di glicemia degli animali. Inoltre i topi hanno perso peso e alcuni valori dei lipidi nel sangue sono migliorati.
Oro e platino sotto tensione
Il cuore dell'invenzione è una spugna di grafene elettricamente conduttiva contenente minuscole nanoparticelle d'oro e sfere di platino ancora più piccole. Per poter filtrare la glicemia dal sangue è necessario applicare corrente elettrica.
«La tecnologia è ben nota: quando posizioniamo un Apple Watch sul caricabatterie, la corrente passa in modalità wireless», spiega Fussenegger. «Con il nostro dispositivo funziona esattamente allo stesso modo: l'impianto si trova sotto la pelle e viene alimentato dall'esterno.»
A tal fine viene utilizzato un cosiddetto sistema a circuito chiuso. Il controllo è affidato a un sensore di glicemia disponibile in commercio, come quelli che molti diabetici indossano già sulla parte superiore del braccio. Questo sensore misura continuamente i livelli di glicemia e trasmette i dati tramite Bluetooth a uno smartphone o a un dispositivo di controllo.
Se dopo un pasto il livello di glicemia supera una soglia prestabilita, l'unità di controllo attiva l'impianto tramite connessione wireless. Quest'ultimo si accende e avvia immediatamente la conversione catalitica dello zucchero. Non appena i valori rientrano nella norma, l'alimentazione elettrica si interrompe automaticamente.
Le calorie finiscono nelle urine
Circa l’80% della glicemia trasformata in acido gluconico viene espulsa attraverso i reni con l'urina. «Se in questo modo viene continuamente sottratta all'organismo energia in eccesso - in modo simile a quanto avviene durante una cura del digiuno - esso inizia a mobilitare e a metabolizzare le proprie riserve di grasso», spiega Fussenegger. Il risultato: una perdita di peso.
Per poter beneficiare di questa tecnologia, tuttavia, occorre pazienza. Il prossimo passo prevede sperimentazioni su animali di grossa taglia, come maiali o pecore, prima che possano seguire studi clinici sull'uomo. Dal punto di vista statistico circa il 90% di tutti gli approcci terapeutici che hanno avuto successo sui roditori da laboratorio falliscono però nel passaggio all'uomo.
In caso di successo, trattandosi di un dispositivo medico, l'iter normativo per l'approvazione potrebbe essere potenzialmente più rapido rispetto a quello previsto per i nuovi farmaci. Fussenegger azzarda una previsione cauta: «è difficile stabilire un calendario preciso, ma non dovrebbero volerci dieci anni. Speriamo che ce ne vogliano dai due ai cinque».
Il ricercatore è convinto che questa tecnologia possa rivelarsi vantaggiosa anche in termini di costi di trattamento: sebbene vengano utilizzati metalli preziosi, trattandosi esclusivamente di nanoparticelle le quantità necessarie sono irrisorie. La produzione industriale su larga scala dovrebbe quindi risultare di gran lunga più economica rispetto alla complessa produzione biotecnologica dei moderni prodotti biofarmaceutici.
Possibili rischi
Anche i ricercatori che non hanno partecipato allo studio ritengono interessante questo approccio, ma sottolineano i rischi e la trasferibilità all'essere umano ancora poco chiara. Michael Roden del Centro tedesco per il diabete, ad esempio, fa notare al Science Media Center che la sicurezza a lungo termine e gli effetti collaterali nell'uomo sono ancora del tutto da chiarire.
«Sono ipotizzabili numerosi rischi», avverte Roden, «tra cui infezioni durante l'inserimento dell'impianto o durante la sostituzione del dispositivo per motivi tecnici, un guasto all'unità elettrica o al sistema di regolazione automatica, nonché reazioni allergiche». Inoltre egli individua in determinati gruppi di pazienti il pericolo di un'iperacidità del sangue causata da corpi chetonici o lattato, ad esempio nelle persone con diabete in stadio molto avanzato o con danni renali.
