Mesmo sem insulina, implante da ETH Zurique reduz glicemia e peso de camundongos com diabetes

Pesquisadores da ETH Zurique, na Suíça, desenvolveram um implante eletrônico experimental que reduziu o açúcar no sangue e promoveu perda de peso em camundongos com diabetes tipo 2. A tecnologia usa eletricidade para converter o excesso de glicose em uma substância que sai pela urina, sem depender de insulina ou de medicamentos convencionais.

Segundo a revista científica Science, o dispositivo age sozinho e se ajusta conforme a variação da glicemia. O implante, porém, ainda não foi testado em humanos, e serão necessários novos estudos para avaliar sua segurança e eficácia em pessoas com diabetes.

Como o implante reage às oscilações de glicose

O aparelho usa um catalisador que transforma o excesso de glicose em gluconato, substância eliminável pela urina. Com isso, parte do açúcar deixa de ser usada como energia ou acumulada como gordura pelo organismo.

Um sensor acompanha continuamente a glicose nos tecidos, em modelo parecido com os usados por pessoas com diabetes. Quando a taxa sobe, como depois de uma refeição, ele envia dados por Bluetooth a um smartphone ou smartwatch. O aparelho conectado alimenta o implante sem fio e ativa a reação química.

Assim que a glicemia volta à faixa desejada, o sistema desliga sozinho. Esse controle de circuito fechado foi criado para evitar quedas excessivas do açúcar no sangue.

Material inorgânico dispensa células vivas e enzimas

O projeto é liderado por Martin Fussenegger, professor do Departamento de Ciência e Engenharia de Biossistemas da ETH Zurique, em Basileia. Ao contrário de tecnologias anteriores do grupo, o novo sistema usa um catalisador feito apenas de materiais inorgânicos.

A estrutura combina feltro de grafite coberto por pequenos aglomerados de ouro, que por sua vez recebem partículas ainda menores de platina. Um controlador eletrônico, protegido por uma estrutura impressa em 3D, completa o conjunto. A energia chega sem fio, na frequência de 13,56 MHz.

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Segundo os pesquisadores, a ausência de células vivas e enzimas pode reduzir problemas de compatibilidade imunológica, estabilidade e fabricação.

Camundongos tiveram glicemia regulada e perda de peso

Antes dos testes com animais, a equipe avaliou o catalisador em um reservatório com cinco litros de solução de glicose, volume semelhante ao sangue que circula no corpo de um adulto. O experimento mostrou que o sistema consegue converter glicose nessa escala.

Depois, o dispositivo foi implantado em camundongos diabéticos. Ele regulou o açúcar no sangue, e os animais perderam peso durante o período. Para os pesquisadores, o efeito pode estar ligado à conversão do excesso de glicose antes que parte dela vire gordura.

Ao longo de seis semanas, o implante seguiu funcionando e foi bem tolerado pelos animais.

“O sistema opera com uma voltagem muito baixa, e nossos experimentos não mostraram nenhuma evidência de danos aos tecidos causados por efeitos elétricos ou térmicos”, afirmou Fussenegger.

Protótipo ainda precisa virar dispositivo médico

A tecnologia segue em fase experimental e não tem autorização para uso clínico. O próximo passo é transformar o protótipo em um dispositivo médico apto a novos estudos e, depois, a testes em humanos.

A equipe aponta como vantagem o uso de componentes eletrônicos já disponíveis no mercado, como sistemas de transmissão de energia sem fio. A ausência de materiais biológicos também pode simplificar algumas etapas de desenvolvimento e produção.

Para Fussenegger, a abordagem é diferente dos tratamentos convencionais, que atuam sobre os mecanismos do corpo que controlam a glicose. “Durante décadas, tratamos o diabetes ensinando o corpo a controlar a glicose. Agora, estamos demonstrando que podemos controlar a glicose diretamente, usando eletrônica em vez de medicamentos”, afirmou.

Os pesquisadores também estudam integrar o implante a dispositivos digitais que monitorem a glicemia e ajustem o funcionamento automaticamente. Ainda não há previsão de disponibilidade para pacientes, e os resultados em camundongos não garantem os mesmos efeitos em humanos.