Implantaat van spinzijde helpt diabetici

Een nieuwe behandelmethode voor diabetespatiënten gebruikt een draad met kunstmatig spinnenzijde om insuline toe te dienen. Dankzij deze methode, bedacht door onderzoekers van de Cornell University, zijn dagelijkse insuline-injecties in de toekomst hopelijk niet meer nodig.

Het lichaam van iemand met diabetes type 1 maakt zelf geen insuline meer aan, waardoor patiënten zijn aangewezen op dagelijkse injecties met het hormoon. Een alternatief is het inbrengen van levende (stam)cellen die insuline produceren, de zogeheten 'eilandjes van Langerhans'. Het nadeel is dat je deze cellen niet meer uit het lichaam kan halen als ze hun werk gedaan hebben. Deze cellen kunnen soms in tumoren veranderen, en daarom is het noodzakelijk om ze te kunnen verwijderen.
 

Spindraad met gel

Onderzoekers van de Cornell University in de Verenigde Staten hebben hier nu een methode voor bedacht. Zij lieten zich inspireren door waterdruppels op een spinnenweb. Maar in plaats van water bouwden onderzoekers een draad vol met insulineproducerende cellen.

De draad wordt gemaakt door kleinere nylon vezels om elkaar heen te draaien; zie de afbeelding hierboven. Zo ontstaat een touwachtige structuur. Hier komt een plakkerige laag omheen, die lijkt op de coating van de speciale zijde die sommige spinnen maken. De draad wordt vervolgens in een oplossing met alginaten gelegd. Alginaten zijn moleculen afkomstig uit zeewier, die aan elkaar hechten en een hydrogel (een grotendeels uit water bevattende gel) vormen in de aanwezigheid van calciumdeeltjes.

De plakkerige laag geeft deze calciumdeeltjes af in de oplossing met alginaten, waardoor de hydrogel zich gelijkmatig om de draad heen vormt. Da plakkerigheid zorgt ervoor dat de twee lagen sterk aan elkaar hechten. In de oplossing zijn ook de insulineproducerende cellen aanwezig, die in de laag hydrogel terecht komen. De onderzoekers kunnen de dikte van de hydrogel aanpassen door te spelen met de hoeveelheid calcium of de tijdsduur dat de kleverige draad in de oplossing ligt.
 

Een jaar lang

Op deze manier maakten de onderzoekers een bijna twee meter lange draad, die op termijn bij patiënten zal worden ingebracht, tijdens een kijkoperatie. Als de draad eenmaal in de buikholte zit, geven de honderdduizenden cellen langdurig insuline af aan het bloed. Het grote voordeel van een draad is dat hij relatief eenvoudig verwijderd kan worden als dat gewenst is. 'Als de cellen stoppen met werken of sterven, dan wil je ze uit het lichaam kunnen halen. Je wil niets in het lichaam stoppen dat je er niet meer uit kunt halen', aldus universitair hoofddocent Minglin Ma in een persbericht van Cornell University.
 

Bloedsuiker constant

In proeven met muizen met diabetes 1 produceerde de draad gedurende een aantal maanden effectief insuline, waardoor de bloedsuikerspiegel constant bleef. Hoe lang de draad in mensen zou kunnen blijven zitten, is nog niet getest, maar geschat wordt: tussen de 6 en 24 maanden.

De onderzoekers hebben inmiddels een patent aangevraagd en ontvangen voor hun techniek. De draad (zonder cellen) kon succesvol worden ingebracht en verwijderd bij honden, maar er zijn nog geen proeven uitgevoerd met mensen. Kortom: de techniek staat nog in de kinderschoenen.

Openingsfoto credits: Louise Mayor