Insulin der Zukunft

Ganz schön smart: Weltweit tüfteln Forscher an intelligenten Blutzuckersenkern. Was die können sollen — und was moderne Insuline heute leisten

von Tina Haase, 02.03.2020

Das Wichtigste in Kürze

Schlaue Insuline, die abhängig vom Blutzucker wirken, sind noch Zukunftsmusik. Forschungsinstitute arbeiten aber weltweit an verschiedenen Technologien, um sie zu verwirklichen. Die Palette der künstlichen Insuline wird immer größer. So reagieren die Hersteller auf die verschiedenen Bedürfnisse der Diabetespatienten. Wissenschaftler entwickelten in den vergangenen Jahren noch schneller und noch langsamer wirkende Insuline

Für Menschen mit Dia­­betes, die auf Insulin angewiesen sind, ist es ein schöner Traum: Sie spritzen einmal in der Woche Insulin, und es wirkt nur dann, wenn der Blutzucker steigt. Es kommt nicht mehr zu Unterzuckerungen und nicht mehr zu hohen Werten. Die Zuckerkurve verläuft also ähnlich wie die eines gesunden Menschen. Der Traum wird zwar in absehbarer Zeit noch nicht Wirklichkeit werden. Doch Wissenschaftler forschen seit Jahren weltweit an solchen intelligenten Insulinen.

Fein abgestimmt auf den Körper

Schlaues Insulin — von Forschern oft Smart-Insulin genannt — könnte die Diabetesbehandlung revolutionieren. Bereits seit einem halben Jahrhundert gibt es die Idee von intelligenten Blutzuckersenkern. Der Grund: "Idealerweise sollte der Insulinspiegel, egal ob man nüchtern ist oder gerade gegessen hat, genau auf den Körper abgestimmt sein", erklärt Diabetologe Professor Dr. Thomas Forst, der an dem privaten Forschungsinstitut Clinical Research Services in Mannheim arbeitet. Derzeit schätzen Diabetes­patienten die benötigte Insulinmenge anhand der Kohlenhydrate, die sie essen, anhand des aktuellen Blutzuckerwertes und anhand körperlicher Aktivität ab. Dann geben sie mit Pen oder Pumpe die erforderliche Dosis zum Beispiel in das Unterhautfettgewebe von Oberarm oder Bauch ab.

Problem: Unter- und Überzucker

"Bis das Insulin da ankommt, wo es hinmuss und wirkt, dauert es eine ganze Weile", sagt der Diabetologe Professor Dr. Andreas Fritsche, stellvertretender Leiter des Instituts für Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen an der Universität Tübingen. War die Insulingabe zu üppig, tritt eine Unterzuckerung auf. War sie zu knapp bemessen, kommt es zu hohen Blutzuckerwerten.

Zuckerabhängige Wirkung

Abhilfe sollen schlaue Insuline schaffen. Forscher tüfteln an verschiedenen Technologien, die eine zuckerabhängige Abgabe von Insulin aus dem Unterhautfettgewebe zum Ziel haben. "Grund­prinzip bei allen: Das Insulin ist an eine Trägersubstanz gekoppelt", erklärt Thomas Forst. Zum Beispiel an ein Eiweiß oder an spezielle Nanopartikel. Steigt die Zuckerkonzentration, werden die Insulinmoleküle aus der Kopplung mit den Trägermolekülen freigesetzt und anschließend in die Blutbahn aufgenommen."Die Insulinaufnahme erfolgt also nur bei erhöhtem Blutzucker, und das Risiko für Unterzucker ist gering", sagt Thomas Forst. Sensible Insuline befinden sich noch in frühen experimentellen Phasen, wurden aber bereits erfolgreich an Tieren getestet. Studien mit Dia­betespatienten würden derzeit vorbereitet, so der Experte. Trotz der Fortschritte sieht Andreas Fritsche noch große Hürden und rechnet in den nächsten Jahren nicht mit Smart-Insulin für den praktischen Einsatz. "Selbst wenn die Insuline wirken, ist nicht klar, wie sie vertragen werden", sagt er. "Insbesondere bei der Variante mit sogenannten Nanopartikeln bin ich skeptisch."

Die Experten erkennen noch ein anderes Problem: Auch die smarten Insuline gelangen nicht direkt ins Blut, anders als das körpereigene Hormon aus der Bauchspeicheldrüse. Sie müssen erst aus dem Unterhautfettgewebe ins Blut übertreten. Um den Wirkeintritt zu beschleunigen, erforschen Wissenschaftler auch andere Einnahmemöglichkeiten von Insulin: etwa als Tablette über Mund und Magen oder als Spray über die Nase.

Turbo in der Pumpe

Für die verschiedenen Bedürfnisse von Diabetespatienten entwickelten Hersteller in den vergangenen Jahrzehnten eine große Palette von Insulinen mit verschiedenen Wirkprofilen (siehe Übersicht auf Seite 30). In den letzten Jahren gelang es, diese Insuline in ihrer Wirkweise weiter zu verfeinern. So veränderten Forscher etwa die Zusammensetzung eines kurz wirksamen Insulins. Damit erreichten sie, dass es noch schneller in die Blutbahn aufgenommen wird: Ein ultraschnelles und sehr kurz wirkendes Insulin entstand. "In einer Studie konnte nachgewiesen werden, dass sich damit besonders in der Pumpentherapie der Blutzuckerverlauf nach dem Essen optimieren lässt", sagt Diabetesforscher Andreas Fritsche.

Ultralang wirkendes Insulin

Um Langzeitinsuline noch ausdauernder wirken zu lassen, veränderten Wissenschaftler sie so, dass sich die Aufnahme aus dem Unterhautfettgewebe ins Blut verzögerte. "Das Resultat: eine lange, gleichförmige Wirkung", erklärt Thomas Forst. Heute gibt es ein Präparat, das 42 Stunden wirken soll und nur dreimal pro Woche gespritzt werden muss. Studien zeigten, dass sich mit diesem ultra­lang wirkenden Basalinsulin das Unterzuckerrisiko verringerte. "Mit den Insulinen, die heute auf dem Markt sind, ist eine sehr gute Behandlung möglich", sagt Andreas Fritsche. Menschen mit Diabetes können die Zeit, bis wirklich smarte Insuline erhältlich sind, gut überbrücken.

Unsere Experten:

Prof. Dr. Thomas Forst ist Diabetologe und medizinischer Direktor an einem Forschungsinstitut in Mannheim

Prof.Dr. Andreas Fritsche ist Diabetologe und Diabetesforscher an der Universität Tübingen