Amerikanische Forscher haben einen Weg gefunden, Insulin im Inneren eines gelartigen Molekülknäuels sicher durch die Magensäure zu schleusen. Im Dünndarm wird das Medikament dann freigegeben und kann vom Körper aufgenommen werden. Die aggressive Magensäure zersetzt das Insulin, weswegen sich Diabetiker diesen Regulierungsstoff für den Blutzuckerspiegel bislang durch Injektionen zuführen. Die Hülle aus sogenanntem Hydrogel schützt das Insulin und kann sich durch spezielle Ankermoleküle sogar zusätzlich im Dünndarm verhaken, haben die Forscher nun in Labortests herausgefunden. Wenn sich die Ergebnisse auch in realen Situationen bestätigen, könnten bald Tabletten für Diabetiker entwickelt werden.
Die Forscher stellten die chemischen Abläufe im Verdauungstrakt durch Simulationen im Reagenzglas nach. Zunächst befüllten sie ein sogenanntes Hydrogel mit Insulin. Hydrogele sind Knäuel langkettiger Moleküle, die Substanzen schwammartig aufsaugen und halten können. Während jedoch bei einem Schwamm etwa aufgesaugtes Wasser durch äußeren Druck abgegeben wird, entwickelten die Forscher ein Hydrogel mit einem besonderen Abgabemechanismus: Sobald das Säureniveau von stark sauer im Magen zu basisch im Dünndarm umschlägt, öffnet sich das Hydrogel und entlässt die eingeschlossenen Insulinmoleküle. Innerhalb des Magens sind die Hydrogelmoleküle indes dicht um das Insulin gepackt.
Um die Verweilzeit des Hydrogels im Dünndarm zu erhöhen, hängten die Forscher an die Molekülketten Anhängsel, die sich wie Anker in den Gewebeoberflächen im Dünndarm verhaken sollen. Die Anhängsel waren spezielle Bindeproteine aus Weizenkeimlingen. Im Experiment präparierten die Forscher Kunststoffplättchen mit Darmschleimhaut von Schweinen, über die sie die Hydrogelpäckchen träufelten. Es blieben mehr Hydrogelpäckchen mit Anhängsel haften als beim Probedurchlauf ohne die Mini-Anker. Das deutet darauf hin, dass die Anhängsel die Abgabezeit fürs Insulin im Dünndarm deutlich steigern können, schließen die Forscher. Sie hoffen damit, eine weitere Methode gefunden zu haben, um Insulin für Diabetiker in Tablettenform herzustellen. In andern Studien versuchen Mediziner beispielsweise, Insulin in Nanopartikeln durch den Magen zu schleusen.
Nicholas Peppas (Universität von Texas, Austin) et al.: Biomacromolecules, Bd. 9, S. 1293 ddp/wissenschaft.de ? Martin Schäfer
