Warten auf die künstliche Bauchspeicheldrüse

Seit Jahrzehnten tüfteln Forscher an einer künstlichen Bauchspeicheldrüse. Bald soll das erste System auf den Markt kommen. Was leisten die Zuckerwächter?

von Daniela Pichleritsch, aktualisiert am 09.02.2017

Künstliche Bauchspeicheldrüse: Das Smartphone zeigt Zucker- und Insulinverläufe

W&B/Markus Feger

Als wäre mein Diabetes plötzlich verschwunden!" So fasst Lea B. zusammen, wie es ihr im Januar 2016 erging. Die 17-jährige Schülerin nahm damals an einer Studie teil. 60 Stunden trug sie ein Gerät, das ihr das Blutzuckermessen und Insulinspritzen abnahm – und war eine der ersten Jugendlichen überhaupt, die das "künstliche Bauchspeicheldrüse" genannte System auf seine Alltagstauglichkeit testen durften.

Jahrzehntelang hatten Forschergruppen weltweit daran getüftelt. Immer wieder den Durchbruch angekündigt, den Menschen Hoffnung gemacht. Und sie immer wieder enttäuscht. "Noch nicht sicher genug", "noch nicht marktreif", hieß es. Ende September kam die Nachricht: Die amerikanische Zulassungsbehörde FDA hat erstmals eine "künstliche Bauchspeicheldrüse" zugelassen – demnächst wird sie in den USA auf den Markt kommen.


"Künstliche Bauchspeichel­drüse" – was ist das überhaupt?

Normalerweise gehört es zu den Aufgaben der Bauchspeicheldrüse, den Blutzucker zu überwachen und zu regulieren – vor allem mithilfe des blutzuckersenkenden Hormons Insulin. Auch wenn der Name den Eindruck erweckt: Die "künstliche" Bauchspeicheldrüse ist kein Ersatzorgan, das in den Körper eingesetzt wird. Sie besteht aus einem kleinen Gerät, das fortlaufend den Zuckerspiegel überwacht, sowie einer Pumpe, die das Hormon Insulin an den Körper abgibt. Beides ist nicht neu: Viele Typ-1-Dia­betiker tragen heute schon Sensoren, die dauerhaft den Zucker beobachten. Mindestens ebenso viele nutzen eine Insulinpumpe, die ihnen das ständige Spritzen erspart.

"Das Revolutionäre bei der künstlichen Bauchspeicheldrüse: Sie verfügt über ein Programm, das anhand der gemessenen Zuckerwerte die ideale Insulindosis berechnet",  sagt Professor Thomas Danne. Der Diabetologe und Chefarzt am Kinderkrankenhaus Auf der Bult in Hannover beschäftigt sich seit Jahren mit der Erforschung der künstlichen Bauchspeicheldrüse.

Weniger nächtliche Zuckertiefs

Das Prinzip klingt einfach: Steigt der Zucker, steuert das System sofort gegen, indem es die Insulin­abgabe erhöht. Sinkt der Zucker,  wird die Insulinabgabe gedrosselt. Besonders vorteilhaft ist diese prompte Reaktion in der Nacht. Nächtliche Unterzuckerungen sind der Albtraum vieler Menschen mit Diabetes – insbesondere von Typ-1-Diabetikern. Die Ergebnisse der bisherigen Studien zeigen, dass die künstliche Bauchspeicheldrüse das Risiko dafür deutlich senkt.

So funktioniert die künstliche Bauchspeicheldrüse


Ein Glukosesensor misst den Glukosewert im Gewebe und sendet ihn drahtlos an den Computer.X

KatheterX

Eine Extra-Pumpe kann zusätzlich den Insulin-Gegenspieler Glukagon abgeben, um Unterzuckerungen zu vermeiden.X

Die Insulinpumpe gibt über einen Katheter die benötigte Menge ins Unterhaut-Fettgewebe ab.X

Das Laptop/Tablet/Smartphone errechnet den Insulinbedarf und übermittelt ihn drahtlos an die Insulinpumpe.X

Was der 50-jährige Johannes M. sofort bestätigt. Der Angestellte eines Baumarktes litt stark unter nächtlichen Zuckerschwankungen, wachte deshalb immer wieder auf. Vor zwei Jahren testete er eine künstliche Bauchspeicheldrüse im Rahmen einer Studie des Neusser Profil Instituts für Stoffwechselforschung. Drei Monate durfte er sie nutzen – und hätte seinen "persönlichen Nachtwächter" anschließend am liebsten behalten.

Hände bleiben am Steuer

Manche vergleichen die künstliche Bauchspeicheldrüse bereits mit den selbst fahrenden Autos, die zurzeit entwickelt werden. Bei diesen gilt: Auch wenn das Fahrzeug selbstständig den Weg sucht, lenkt und beschleunigt – der Fahrer muss die Hände trotzdem am Steuer lassen. Ähnlich ist es bei der künstlichen Bauchspeicheldrüse, vor allem in zwei Situationen. Vor dem Essen muss das Gerät mit der Information gefüttert werden, wie viele Kohlenhydrate auf dem Teller liegen. Die Pumpe gibt dann sofort die passende Menge Insulin ab. Ohne diese Information würde die Pumpe erst Insulin abgeben, wenn der Zuckerspiegel in die Höhe schießt – und gerade das will man ja verhindern.

"Auch Sport ist noch eine Heraus­forderung für das System", sagt Dr. Sabine Arnolds, Studienleiterin am Profil Institut in Neuss. Bei intensiver körperlicher Bewegung kann der Zuckerspiegel rasch sinken. Zwar drosselt die Pumpe die Insulinabgabe dann sofort. Doch das Insulin, das schon im Körper ist, wirkt weiter. Daher muss man die Insulinabgabe bereits vor dem Sport  senken oder ein paar Kohlenhydrate verzehren, um einer Unterzuckerung entgegenzuwirken.

Ein Rundum-sorglos-Paket ist das System, das jetzt zugelassen wurde, also nicht. Experten sprechen deshalb ­einschränkend von einer "Vorstufe" einer künstlichen Bauchspeicheldrüse. Studienteilnehmer, die sie ausprobiert haben, sind aber hochzufrieden: Sie mussten sich weniger um ihren Zucker kümmern, hatten bessere Werte. In der bislang größten Studie sank der durchschnittliche Blutzucker-Langzeitwert (HbA1c) der 124 Teilnehmer von 7,4 auf 6,9 Prozent. Dennoch hatten die Studienteilnehmer deutlich weniger Probleme mit Unterzuckerungen.

Härtetest in Hannover

Die größte Herausforderung bei der Entwicklung der künstlichen Bauchspeicheldrüse war für die Forscher die Software, welche die nötige Insulindosis errechnet. Denn diese muss unbedingt zuverlässig sein. Schließlich können Überdosierungen von Insulin lebensgefährlich sein – insbesondere während der Nacht, wenn die Unterzucker-Wahrnehmung im Schlaf herabgesetzt ist


Der Weg zur künstlichen Bauchspeicheldrüse

Anfang 2012 legte ein Team um Professor Danne deshalb Nachtschichten ein. Die Forscher beobachteten auf Monitoren die Blutzucker- und Insulinkurven von 18 jugendlichen Typ-1-Diabetikern, die sich tags zuvor im Schwimmbad verausgabt hatten. Denn das Risiko für eine nächtliche Unterzuckerung ist besonders hoch, wenn die Zuckerspeicher der Muskeln entleert sind. Die Frage, die die Forscher sich stellten: Würde das System den Härtetest bestehen? Tatsächlich entwickelte kein einziger der Jugendlichen eine Unterzuckerung – die Forscher atmeten auf.

Ab 2018 in Europa?

Für die amerikanische Zulassungsbehörde FDA waren die Ergebnisse der großen amerikanischen Langzeitstudie ausschlaggebend, das System für den Markt freizugeben. Vorerst für Patienten mit Typ-1-Dia­betes ab 14 Jahre und geknüpft an die Bedingung, dass die Herstellerfirma die Sicherheit in einer sogenannten Post-Marketing-Studie weiter überprüft. Die Herstellerfirma plant bereits, die künstliche Bauchspeicheldrüse 2018 in Europa auf den Markt zu bringen.

Ob die Krankenkassen dann dafür bezahlen werden, ist völlig offen. "Vermutlich wird es ein Hürdenlauf, wie schon heute manchmal bei der Genehmigung einer Insulinpumpe", sagt Dr. Sabine Arnolds.


Das Wichtigste in Kürze

Die künstliche Bauchspeicheldrüse besteht aus einem Gerät, das den Zuckerspiegel überwacht, und einer Insulinpumpe. Eine Software errechnet die nötige Insulindosis. In bestimmten Situationen muss der Diabetiker aber eingreifen


In den USA
wurde die künstliche Bauchspeicheldrüse bereits zugelassen. In Europa ist sie womöglich 2018 erhältlich



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