Diabesity im Mausmodell: Implantat senkt Glukose über Wochen ohne Medikamente

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der ETH Zürich hat ein medizintechnisches System zur medikamentenfreien Regulierung von Blutzuckerwerten vorgestellt.

Die am 22. Oktober 2026 im Fachjournal Science publizierte Untersuchung mit dem Titel „Wireless electrocatalytic closed-loop system for drug-free management of diabesity“ beschreibt einen implantierbaren, drahtlos betriebenen Ansatz zur Behandlung von Adipositas und Diabetes.

Das System mit der Bezeichnung ECHO (electrocatalytic closed-loop health optimization) wurde gemeinsam von Wissenschaftlern der ETH Zürich, der Universität Lyon und der Universität Basel entwickelt.

Funktionsweise des elektrochemischen Regelkreises

Das entwickelte Implantat besitzt etwa die Größe eines herkömmlichen USB-Sticks. Die elektronische Steuereinheit ist in einem Gehäuse untergebracht, das im 3D-Druck gefertigt wird, während die Energieversorgung drahtlos über eine Frequenz von 13,56 MHz erfolgt. Kernstück der Technologie ist ein Katalysator aus Graphitfilz, der mit Goldflocken beziehungsweise Gold-Nanoclustern sowie Platinpartikeln versehen ist.

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Der Mechanismus basiert auf einem geschlossenen Regelkreis: Ein handelsüblicher Glukosesensor erfasst kontinuierlich die Gewebezuckerwerte der Testobjekte. Steigt der Blutzucker über einen definierten Schwellenwert, wird über Bluetooth ein Steuersignal an ein Smartphone oder eine Smartwatch übertragen, welches das Implantat aktiviert.

Das System wandelt überschüssige Glukose auf elektrokatalytischem Weg in Glukonat um. Dieses Stoffwechselprodukt kann anschließend über die Nieren mit dem Urin ausgeschieden werden. Sobald der Glukosespiegel den Zielwert wieder erreicht hat, schaltet sich die Vorrichtung automatisch ab.

Senior- und Corresponding-Autor Martin Fussenegger vom Basler Departement Biosysteme der ETH Zürich verwies darauf, dass das System mit sehr niedriger Spannung arbeitet und in den Versuchen keine Hinweise auf Gewebeschäden durch elektrische oder thermische Einflüsse aufgetreten seien.

Ergebnisse im Labor und im Tiermodell

Die Wirksamkeit der elektrokatalytischen Umsetzung wurde zunächst im Labor überprüft. In einer Versuchsanordnung mit 5 Litern glukosehaltiger Nährlösung, was in etwa dem durchschnittlichen Blutvolumen eines erwachsenen Menschen entspricht, konnte das Implantat Glukose erfolgreich in diesem Flüssigkeitsvolumen abbauen.

Darüber hinaus testeten die Wissenschaftler das Verfahren an einem Mausmodell für Diabesity. In diesen Untersuchungen gelang es, erhöhte Glukosewerte rasch in den Normalbereich zu senken und die Werte über mehrere Wochen hinweg ohne ergänzende Pharmazeutika stabil zu halten.

Durch die kontinuierliche Senkung des Glukosespiegels stellte sich der Stoffwechsel der Versuchstiere auf die Verbrennung von körpereigenem Fett um. Infolgedessen verzeichneten die behandelten Mäuse eine Gewichtsabnahme sowie eine Verbesserung ihrer Triglyceridwerte. Über einen Testzeitraum von sechs Wochen zeigte sich das Implantat als gut verträglich und funktionierte zuverlässig.

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Plattformkonzept und Ausblick auf klinische Tests

Das Forschungsteam sieht in geschlossenen elektrokatalytischen Systemen ein mögliches Plattformkonzept, um krankheitsrelevante Stoffwechselprodukte direkt zu regulieren. Auf dieser Basis könnten künftig medikamentensparende und dynamisch gesteuerte Interventionen im Stoffwechselbereich entwickelt werden.

Gleichwohl betonen die beteiligten Institutionen den vorläufigen Charakter der aktuellen Daten. Sämtliche bisherigen Erkenntnisse stammen aus präklinischen Labor- und Tierversuchen. Klinische Studien an menschlichen Patienten stehen zum aktuellen Zeitpunkt noch aus, bevor über einen potenziellen Einsatz in der regulären Versorgung entschieden werden kann.