Ny insulin-miks kan gi pasienter med diabetes type 1 et lettere liv
Forskere i Trondheim utvikler en ny medisin for diabetikere som daglig setter insulin på seg selv. Nøkkelen er et hormon som får de minste blodårene til å slappe av på innsiden.
Nordmenn ligger i verdenstoppen på nye årlige tilfeller av diabetes type 1 både blant barn, ungdom og voksne. Sykdommen skyldes mangel på insulin, det finnes ingen kur, og pasientene må tilføres insulin resten av livet.
Nå har forskningsgruppen Artificial Pancreas Trondheim (APT) søkt patent på en ny løsning de har kalt MicroGlucagon. Den kan hjelpe type 1-diabetikere med en stor utfordring: Å minke økningen i blodsukker etter måltider, slik at de får bedre kontroll på innholdet av sukker i blodet sitt.
Skrur opp farten på blodstrømmen
Til det trengs insulin, et hormon disse diabetes-pasientene mangler fordi bukspyttkjertelen deres har sluttet å lage det. Derfor må de sette nøyaktige doser på seg selv, til riktig tid – flere ganger daglig.
Det er en vanskelig balanse. Både for mye og for lite insulin kan få fatale følger.
Glukagon tilsatt hurtig insulin
I den nye løsningen som forskerne ved NTNU og St Olavs Hospital har utviklet, er mikromengder glukagon tilsatt vanlige hurtigvirkende insulinblandinger. Glukagon er et hormon som øker blodstrømmen kraftig akkurat i det området i underhuden der insulinet settes. Løsningen gir kroppen ekstra drahjelp til å raskt ta opp det insulinet pasienten tar til måltider.
Kan virke bedre og raskere
Forsker og overlege Sven Magnus Carlsen mener APT-gruppen er kommet nærmere målet om å utvikle en helt ny, helautomatisk bukspyttkjertel med overlegen blodsukkerkontroll. Foto: NTNU. Montasje: Sølvi W. Normannsen
– Vi ser at MicroGlucagon kan virke både bedre og raskere enn de beste og mest effektive hurtigvirkende insulinpreparatene til bruk ved måltider som finnes på markedet i dag.
Det sier professor emeritus Sven Magnus Carlsen, som har ledet APT-gruppen siden starten i 2013. Dette er en tverrfaglig gruppe med forskere fra NTNU og St. Olavs Hospital.
Lovende forsøk på gris
Carlsen er endokrinolog, en ekspert på organer som produserer hormoner og sykdommer som oppstår i disse organene.
Forsøk forskerne har gjort på griser i narkose, viser at insulin tilsatt mikrodoser glukagon gir full effekt opptil 10 minutter raskere enn det raskeste insulinet som er tilgjengelig i dag (illustrasjon). Samtidig synes mengden insulin som tas opp i kroppen å øke kanskje så mye som 30 prosent når MicroGlucagon-blandingen benyttes.
Tester viser at MicroGlucagon (orange kurve) virker hurtigere og er mer effektivt enn de mest hurtigvirkende insulinene på markedet (Lyumjev, blå kurve). Illustrasjon: APT/NTNU Technology Transfer
Mindre fare for lavt blodsukker
– Det viktigste er imidlertid at når insulinet tas opp raskere, så forsvinner det også ut av kroppen raskere, understreker Carlsen.
Forskerne antar at løsningen deres også kan redusere faren for lavt blodsukker i opp til 3-5 timer etter måltider, noe som er et problem for noen pasienter.
Diabetes type 1 - slik virker den:
- Autoimmun sykdom der betacellene som lager insulin ødelegges av kroppens eget immunsystem
- Dermed stopper bukspyttkjertelen å lage, eller den lager alt for lite, insulin
- Opptrer i alle aldre, men ofte hos barn, unge og i tidlig voksen alder
- Insulin trengs for at cellene skal ta opp næring, i form av glukose, fra blodet
- Uten nok insulin tar ikke cellene opp nok næring og man får høyt blodsukker
- For høyt blodsukker, hyperglykemi kan gi tretthet, slapphet, tørste, hyppige vannlatinger og synsforstyrrelser
- For lavt blodsukker, hypoglykemi, kan i verste fall kan gi kramper, lammelser og bevisstløshet
- Uten behandling er sykdommen dødelig
- Insulin ble oppdaget i 1920, og den første pasienten ble behandlet i Canada to år senere.
Kan brukes av alle type 1-diabetikere
MicroGlucagon kan brukes av alle pasienter som setter daglige insulindoser på seg selv med sprøyte. Den kan også brukes i insulinpumper og i halvautomatiske, kunstige bukspyttkjertler.
Dette er såkalte hybride løsninger, som finnes kommersielt tilgjengelig allerede i dag.
Lykkes forskerne med å få løsningen ut i markedet, åpnes veien for vesentlig bedre blodsukkerkontroll hos alle pasienter med diabetes type 1 uavhengig av hva slags insulinbehandling de bruker.
Mål: Helautomatisk bukspyttkjertel
Mye forskning og dokumentasjon gjenstår. Men allerede nå ser forskerne at løsningen med MicroGlucagon fører dem nærmere målet:
– Vi antar at ved å utnytte dette, vil i hvert fall dagens halvautomatiske løsninger bli bedre. Men vi tror også at det betyr at vi kan nærme oss en helt ny, kunstig, helautomatisk bukspyttkjertel, sier Carlsen.
Slippe sprøyter? Forskere over hele verden kappes for å utvikle en stabil, sikker, kunstig bukspyttkjertel som kan ta over jobben til dette organet som ikke virker hos type 1-diabetikere. Lykkes de, vil det bety et kvantesprang innen diabetesbehandling. Foto: Shutterstock
Håp om et mer normalt liv
Dette vil være et helautomatisk, lukket system, der blodsukkeret måles automatisk hele tiden. Systemet regner ut hvor mye insulin kroppen trenger til enhver tid, og sørger for å gi riktige doser fortløpende.
Dette vil gjøre at pasientene slipper å tenke på sykdommen sin mange ganger hver dag.
Hormonet som får blodårene til å slappe av
Tilførsel av insulin er altså livsviktig for type 1-diabetikerne. Men det er et annet hormon, glucagon, som har stjernerollen i APT-gruppens nyeste forskning. Også det lages i bukspyttkjertelen. Men mens insulin senker sukkerinnholdet i blodet, jobber glukagon med å øke det.
Slik sørger de to parhestene for balanse i glukosenivået – hos friske personer.
Glukagon har én, helt spesiell egenskap som forskerne har oppdaget og utnytter. På fagspråket heter det at hormonet virker vasodilaterende. I praksis betyr det at det får den glatte muskulaturen på innsiden av de minste blodårene til å slappe av. Dermed utvides de, og den lokale blodstrømmen øker kraftig.
Supersmå doser – stor virkning
– Det vi har gjort, og som kan være det store gjennombruddet, er at vi har tilsatt mikroskopiske mengder glukagon i hurtigvirkende insulinløsninger. Vi har spesielt studert den raskest virkende insulinløsningen på markedet. Poenget var å se om det var mulig å forbedre det som i dag er det beste alternativet, forteller Sven Magnus Carlsen.
Dette gjør bukspyttkjertelen:
- Bukspyttkjertelen ligger bak magesekken og er omtrent 15 centimeter lang.
- Den lager fordøyelsessafter og to svært viktige hormoner - insulin og glukagon.
- Insulin senker sukkerinnholdet i blodet, mens glukagon øker blodsukkeret.
- Spiser du et måltid med mye karbohydrater, blir mye av det omdannet til glukose.
- Da stiger blodsukkeret, og bukspyttkjertelen skiller ut insulin i store mengder
- Insulinet sørger for at glukosen lagres i lever-, muskel- og fettceller
- Dermed går blodsukkernivået tilbake til normalen
- Om du har diabetes type 1, produserer ikke bukspyttkjertelen insulin
Bedre, billigere – og bivirkningsfritt
Selv om jobben til glukagon er å øke blodsukkeret, vil de nye mikrodosene være så forsvinnende små at de ikke vil påvirke leveren til å skille ut glukose. Faren for bivirkninger er derfor ikke noe tema.
Og glukagon-tilsetning koster nesten ingen ting. Carlsen forklarer:
– Vi snakker om 5 nanogram per enhet insulin, det vil si at løsningen inneholder 1 glukagonmolekyl per 420 insulinmolekyler. Det er så lite at det blir nesten gratis, sier forskeren.
Han har regnet ut at den årlige ekstrakostnaden for glukagonet vil ligge rundt 25 kroner for en pasient med et gjennomsnittsforbruk på 60 enheter insulin daglig.
Sammen med Sverige og Finland, topper vi statistikken over land med flest nye årlige tilfeller av diabetes type 1 blant barn og unge. Tilstanden oppdages hos mange voksne også, men det nøyaktige tallet er ikke kjent. Foto: Shutterstock
På topp i nedslående statistikk
Totalt anslås det at rundt en halv milliard mennesker har diabetes i verden. De nyeste tallene fra Verdens helseorganisasjon sier at rundt 9 millioner av disse hadde diabetes mellitus type 1 i 2017.
I dag lever rundt 26 000 nordmenn med denne tilstanden. Drøyt 400 unge under 18 år får diagnosen type 1 hvert år her i landet. I denne gruppen har det skjedd en dobling av nye tilfeller hvert år siden 1970-årene, i følge Folkehelseinstituttet.
Diabetes type 1 kan hverken forebygges eller unngås, mens type 2 i stor grad kan forebygges med en sunn og aktiv livsstil.
Flere APT-prosjekter rundt diabetes
Artificial Pancreas Trondheim er blant annet finansiert av Forskningsrådet. De har også jobbet med flere andre prosjekter i regi av Senter for digitalt liv Norge, som
DIAP – Double Intraperitoneal Artificial Pancreas og Listening to the patients.
Dette er Artificial Pancreas Trondheim (APT):
- Tverrfaglig forskningsgruppe etablert i 2013
- Langsiktige mål: Å lage en sikker, velfungerende kunstig pankreas for pasienter med diabetes mellitus type 1
- Ledes av professor emeritus Sven Magnus Carlsen ved Institutt for klinisk og molekylærmedisin ved NTNU, som også er overlege ved Endokrinologisk avdeling, St. Olavs Hospital, universitetssykehuset i Trondheim.
- Øvrige i kjerneteamet: Førsteamanuensis Sverre Christian Christiansen (NTNU Institutt for klinisk og molekylærmedisin), Dr Reinold Ellingsen og professor Dag Roar Hjelme (NTNU Institutt for elektroniske systemer), samt professor Øyvind Stavdahl og førsteamanuensis Anders Lyngvi Fougner (NTNU Institutt for teknisk kybernetikk).
Mer dokumentasjon og pasientforsøk gjenstår
Nå gjenstår det å dokumentere at Microglukagon-løsningen er stabil og at den virker like effektivt på mennesker. Professor Sven Magnus Carlsen og kollegene hans forbereder avgjørende kliniske studier på type 1 diabetes-pasienter våren 2024.
Carlsen er forsiktig med å antyde hvor lang tid det vil ta før MicroGlucagon eventuelt kommer på markedet. De må dokumentere at løsningen er helt stabil, og produsenter av legemidler må bite på.
– Så, i absolutt beste fall, om absolutt alt går på skinner, kan det ta 4-5 år, sier Carlsen.
Et langsiktig løp
– Å utvikle nye medisiner er et langsiktig løp. Det handler både om å forstå markedet og industriens behov, og samtidig utfordre løsninger som allerede finnes, sier Hilde Kjeldstad Berg ved NTNU Technology Transfer,
Hun har hjulpet forskerne med patentering og forretningsutvikling. Målet er å lisensiere ut løsningen til en etablert industriaktør i løpet av 2024.
Søker globale aktører
– I dette markedet må man samarbeide med store globale aktører. NTNU og St Olavs hospital kan bare ta denne type utvikling til et visst nivå. Deretter må industrien ta over, sier hun.
Ifølge Berg tar det i snitt 10-15 år før en ny medisin lanseres i markedet. Hun tror allikevel det kan gå raskere med MicroGlucagon, siden det er snakk om et naturlig forekommende hormon med liten fare for bivirkninger.
Diabetes – en teknologisk sykdom
Diabetes mellitus type 1 er en komplisert og krevende sykdom, som hverken kan forebygges eller helbredes. De som får den, må medisinere seg selv med insulin resten av livet.
Les også: Hvorfor merker de ikke at de får føling?
– Tusenvis av pasienter går rundt daglig og behandler seg selv via små datamaskiner – med en medisin som i verste fall faktisk kan ta livet av dem. Enten ved at de ikke får den, eller ved at de får for mye av den. Summen av antallet pasienter og graden av teknologi som de behandler seg selv med, gjør at diabetes type 1 er verdens mest teknologiske sykdom, sier hormonekspert Sven Magnus Carlsen.
I pankreas, eller bukspyttkjertelen, finnes de langerhanske øyer (Pancreatic islets) som blant annet inneholder betaceller. Disse produserer insulin som etter behov slippes ut i blodet. Diabetes mellitus type 1 er en autoimmun sykdom, der betacellene ødelegges av kroppens eget immunsystem. Dermed stopper kjertelen å lage, eller den lager alt for lite, insulin. Illustrasjon: Shutterstock
Tiden det tar = utfordring nummer 1
Insulin må virke så raskt og effektivt som mulig. Nettopp tiden det tar er den store utfordringen. Alle med type 1 diabetes må ta hurtigvirkende insulin i forbindelse med måltider.
Men selv de aller raskeste insulinene på markedet, gir ikke full effekt før etter halvannen time. Derfor bør pasientene passe på å sette insulinet 15-20 minutter før de spiser.
Drømmen om et kvantesprang
– Alle diabetikere glemmer dette av og til. Og om de husker det, kan jo maten være forsinket. Mange vet naturlig nok heller ikke alltid hva, eller hvor mye, de skal spise. Noen venter med insulinet til etterpå – og da er det i alle fall for sent for å oppnå god blodsukkerkontroll, sier Carlsen.
Å få fram en insulinløsning som virker like bra på blodsukkeret om det settes til måltidet som å sette det 15 minutter før man begynner å spise, vil derfor være et kjempefremskritt.
– Men kvantespranget kommer først når man klarer å lage en helautomatisk kunstig pankreas med god nok blodsukkerkontroll. Vi jobber aktivt med saken, forsikrer Sven Magnus Carlsen.
Les også: Diabetes oppdages oftere enn fryktet
