Un implant sans fil qui élimine l’excès de sucre du sang pourrait un jour offrir un moyen sans médicament de traiter le diabète de type 2 et l’obésité.
Chez les souris souffrant des deux affections, le dispositif placé sous la peau a ramené l'hyperglycémie à la normale dans les 60 à 90 minutes suivant sa mise en marche, rapportent des chercheurs le 22 octobre. Science. Après six semaines, les souris traitées ont perdu jusqu'à 10 pour cent de leur poids corporel et avaient moins de triglycérides, un type de graisse dans le sang.
Le diabète touche environ 830 millions de personnes dans le monde. Les traitements conventionnels du diabète de type 2, comme l’insuline et les médicaments GLP-1, nécessitent un dosage prudent. Même les implants expérimentaux destinés au contrôle du diabète dépendent toujours de l'hormone insuline, qui élimine le sucre du sang mais n'en débarrasse pas le corps, explique Martin Fussenegger, bio-ingénieur à l'ETH Zurich. Le nouvel implant élimine le glucose du corps sans ajout de médicaments, de gènes ou de cellules vivantes.
L'appareil de 3 centimètres de long contient un catalyseur composé de paillettes d'or et de particules de platine sur du graphite spongieux. Lorsque l’électricité l’alimente, le catalyseur convertit le glucose en gluconate, un composé plus facile à éliminer par les reins dans l’urine. Avec moins de glucose disponible pour l’énergie, le corps pourrait plutôt se tourner vers ses réserves de graisse, soupçonnent Fussenegger et ses collègues. Chez la souris, ce changement s’est manifesté par des taux sanguins plus élevés de produits chimiques libérés lors de la dégradation des graisses, comme les cétones. « Ce système cible en quelque sorte la cause profonde, à savoir le surplus d'énergie dû au glucose dans le corps », explique Fussenegger.
L'implant fonctionne comme un système d'élimination automatique du sucre : un glucomètre portable détecte un taux de sucre dans le sang élevé et envoie des mesures via un smartphone qui allume l'implant. Lorsque les niveaux reviennent à une plage plus sûre, il s'éteint. Le système automatisé a fonctionné pendant deux semaines sur huit souris. Le catalyseur lui-même est resté capable de convertir le glucose après trois mois maximum sous la peau, bien que l'étude n'ait pas établi combien de temps l'ensemble du dispositif durerait.
Et on ne sait toujours pas dans quelle mesure l’appareil fonctionnerait chez l’homme. « Il s'agit d'une méthode potentiellement prometteuse », déclare David Klonoff, endocrinologue au centre médical Sutter Mills-Peninsula de Burlingame, en Californie, qui n'a pas participé à l'étude. « Mais les risques sont importants et doivent être soigneusement exclus avant de pouvoir être testés en toute sécurité sur des humains. »
Les chercheurs doivent déterminer la quantité de gluconate que les reins peuvent éliminer, explique Klonoff. S'il s'accumule, il pourrait perturber l'équilibre acido-basique du corps, provoquant des symptômes tels que des nausées ou de la confusion ; son excrétion pourrait également épuiser les électrolytes tels que le sodium et le potassium, note-t-il.
La mise à l’échelle de l’appareil constitue un autre défi. Les humains consomment environ 250 grammes de glucides par jour, contre deux grammes pour les souris, estime Klonoff. Répondre à cette demande pourrait nécessiter un implant beaucoup plus gros ou plusieurs dispositifs, dit-il. Lors d'un test en laboratoire, un appareil plus grand a éliminé presque tout le glucose d'environ 5 litres de solution, soit environ le volume sanguin d'un adulte, mais pas l'apport de glucose d'une journée complète.
L'équipe de Fussenegger prévoit de tester le dispositif sur des porcs et des moutons avant d'envisager des essais sur l'homme. S'il s'avère sûr et efficace, il pourrait offrir une alternative aux traitements existants contre le diabète et une nouvelle option de perte de poids pour les personnes, qu'elles soient ou non diabétiques, dit-il.