Diabete: un cerotto al posto delle iniezioni di insulina?

Rileva i livelli di zuccheri nel sangue e rilascia insulina all’occorrenza, secondo le necessità. Qualcosa di simile fatto finora dai microinfusori nel trattamento del diabete potrebbe in un prossimo futuro essere ridotto fino alle dimensioni di un cerotto. È quanto promette uno studio pubblicato sulle pagine di Pnas, presentando un cerotto indolore della grandezza di una moneta e ricoperto da un centinaio di sottilissimi aghi, riempiti di enzimi per misurare i livelli di glucosio e insulina, da infondere quando serve.

Per ora, spiegano i ricercatori che hanno elaborato il cerotto, si tratta solo di un prototipo testato con efficacia su modelli animali (topi) di diabete di tipo 1. Ma le promesse perché possa raggiungere anche la terapia nei pazienti diabetici ci sono, come racconta Zhen Gu della University of North Carolina di Chapel Hill, tra gli autori del paper: “Quel che abbiamo sviluppato è un un cerotto per diabetici che funziona in modo veloce, facile, non è tossico e realizzato con materiali biocompatibili. L’intero sistema può inoltre essere personalizzato sulla base del peso del paziente e la sua sensibilità all’insulina. In questo modo il cerotto intelligente diventa ancora più intelligente”.

Il punto di forza del nuovo dispositivo, sottolineano gli autori, sta appunto nella personalizzazione e nella precisione del trattamento. Spesso infatti le iniezioni di insulina cui si sottopongono i pazienti con diabete, oltre ad essere dolorose, sono anche imprecise e rischiano di complicare la gestione di una malattia già complicata di per sé, che colpisce oltre 380 milioni di persone nel mondo e che, secondo alcune proiezioni, ne colpirà quasi 600 milioni nel 2035.

Il meccanismo di funzionamento del cerotto è ingegnoso quanto semplice. Semplice perché ispirato a quanto fanno le cellule beta del pancreas, che sentono i livelli di glucosio e secernono in risposta insulina. All’interno di queste cellule l’insulina è contenuta in piccole vescicole che i ricercatori hanno cercato di ricostruire. Per farlo hanno usato due molecole per costruire delle vescicole contenenti sostanze sensibili al glucosio e insulina. Quando i livelli di glucosio aumentano, questo si accumula nelle vescicole che di conseguenza cambiano forma (sostanzialmente per effetto del cambiamento di affinità – da idrofobico ad idrofilico – delle molecole delle vescicole prodotto dall’attività degli enzimi sensibili al glucosio) e riversano il loro contenuto, l’insulina, all’esterno.

Dopo di che queste vescicole sono state inglobate in piccoli aghi di acido ialuronico (in una forma resistente) e montate su un piccolo cerotto. I ricercatori hanno quindi testato il dispositivo nei topi con diabete di tipo 1, controllandone l’efficacia rispetto a iniezioni classiche di insulina. Quanto osservato, concludono gli scienziati, suggerisce che il cerotto riesca a mantenere sotto controllo la glicemia più a lungo delle iniezioni. Se gli esperimenti in programma dimostreranno il funzionamento del cerotto anche negli esseri umani, si potrebbe immaginare di utilizzarlo anche per alcuni giorni senza rimuoverlo nei pazienti.

Riferimenti: Pnas Doi: 10.1073/pnas.1505405112

Credits immagine: Zhen Gu, UNC/NC State Biomedical Engineering Department