Une équipe de chercheurs suisses a mis au point ce dispositif médical qui allie une pile à combustible implantable et des cellules bêta artificielles. Selon eux, ce système peut libérer de l’insuline de manière autonome selon la glycémie du patient.
Jusqu’à présent, les causes exactes du diabète de type 1 restent encore floues. Néanmoins, les médecins savent déjà que cette condition peut être héréditaire ou liée à des maladies du pancréas. Elle touche surtout les personnes vivant dans les pays développés, selon l’OMS. En effet, cette maladie chronique se manifeste par une dégradation auto-immune des cellules des îlots pancréatiques, responsables de la sécrétion de l’insuline dans l’organisme. Afin de compenser l’insuffisance ou l’absence de cette hormone, les patients doivent s’en procurer tous les jours. Pour cela, ils utilisent une pompe à insuline qui est directement fixée à l’extérieur de leur corps. Dans le but d’automatiser ce traitement quotidien, des chercheurs de l’ETH Zurich inventent cet implant qui ressemble à un petit sachet de thé. De quoi s’agit-il exactement ? Comment fonctionne-t-il ?
La pile à combustible qui transforme le glucose excédentaire dans le sang en électricité
Cette invention est presque incroyable. Pourtant, des chercheurs du département de science et d’ingénierie des biosystèmes de l’ETH Zurich à Bâle ont pu démontrer sa faisabilité. Cette équipe est dirigée par Martin Fussenegger, professeur de biotechnologie et de bio-ingénierie. Elle a eu l’idée d’utiliser l’excès de sucre dans le sang des tissus afin générer de l’énergie électrique. Cette pile à combustible pourrait être implantée sous la peau des patients. Elle servirait à alimenter des appareils biomédicaux tels que le dispositif à insuline et le stimulateur cardiaque.
Son constituant principal est une anode composée de nanoparticules à base de cuivre. Cette électrode a été spécialement conçue par ces chercheurs. Elle serait en mesure de scinder le glucose en acide gluconique et en proton. Durant cette réaction, elle génère un courant électrique. La pile est recouverte d’un tissu sans couture et de l’alginate. Il convient de noter que l’alginate est un matériau obtenu à partir d’algues et approuvé pour des usages médicaux. Celle-ci serait capable d’absorber les fluides corporels et de fournir un flux de glucose à la pile.
L’ajout de cellules bêta artificielles dans l’implant pour réguler le diabète
Une fois que les chercheurs ont conçu la pile à combustible, ils ont eu l’idée de la combiner avec une capsule remplie de cellules bêta artificielles. Ces dernières ont été développées par le professeur Fussenegger et ses collègues en 2016. À l’aide d’une lumière LED bleue ou d’un courant électrique, ces cellules de conception pourraient être stimulées. Ainsi, elles produiraient et sécréteraient de l’insuline dans le sang selon les besoins du patient. Grâce à ce système innovant, la glycémie retrouve son niveau normal. Lorsque le taux du sucre dans le sang est inférieur à un certain seuil, la production d’électricité et d’insuline est interrompue automatiquement.
L’énergie générée par la pile à combustible permettrait aussi de connecter l’implant à certains dispositifs externes. Par le biais d’une application mobile dédiée, les patients pourraient régler eux-mêmes le système. Leur médecin pourrait aussi le surveiller à distance et effectuer des ajustements. Mais tout cela n’est pas vraiment nécessaire. Ce nouvel implant serait capable de réguler de façon autonome les taux d’insuline et de glucose dans le sang, explique le professeur Fussenegger. Actuellement, ce dispositif est en phase de prototype. Il faut encore d’énormes ressources financières et techniques pour le transformer en produit commercialisable.
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