Nous rapprochons-nous du jour où le diabète ne sera plus surveillé et géré avec des tests de glycémie, des injections d’insuline et des traitements médicamenteux ? Une équipe dirigée par GE Research, qui comprend les Feinstein Institutes for Medical Research, la UCLA Samueli School of Engineering, la Yale School of Medicine et l’Albany Medical College, a démontré sa capacité à prévenir ou à inverser l’apparition du diabète dans des études portant sur trois études précliniques différentes. systèmes modèles. L’équipe a fait part de ses conclusions dans le dernier numéro de Nature Génie biomédical.
Les résultats rapportés représentent une étape importante dans le domaine de la médecine bioélectronique, qui explore de nouvelles façons de traiter les maladies chroniques telles que le diabète en utilisant des appareils électroniques pour moduler le système nerveux du corps. Au cours des 6 dernières années, GE Research a été un pionnier de la médecine bioélectronique basée sur les ultrasons, développant une nouvelle technique de stimulation non invasive qui utilise les ultrasons pour stimuler des voies neuronales spécifiques dans les organes associés à la maladie. Les études sur le diabète rapportées dans le Nature Génie biomédical article ont été soutenus en partie par le Biological Technologies Office (BTO) de la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA).
Christopher Puleo, ingénieur biomédical principal chez GE Research qui a codirigé les études sur le diabète et auteur correspondant de la Nature Génie biomédical article, est enthousiasmé par les progrès réalisés par l’équipe pour démontrer ce nouveau traitement potentiel du diabète, déclarant : « Nous avons montré que les ultrasons peuvent être utilisés pour prévenir ou inverser le diabète dans ces études précliniques. Nous sommes maintenant au milieu de essais de faisabilité humaine avec un groupe de sujets diabétiques de type 2, ce qui commence notre travail vers la traduction clinique.
L’utilisation des ultrasons pourrait changer la donne dans la manière dont les médicaments bioélectroniques sont utilisés et appliqués à des maladies telles que le diabète de type 2 à l’avenir. Les méthodes non pharmaceutiques et basées sur des dispositifs pour augmenter ou remplacer les traitements médicamenteux actuels peuvent ajouter un nouveau choix thérapeutique pour les médecins et les patients à l’avenir. »
Christopher Puleo, ingénieur biomédical senior, GE Research
Depuis le début de ces études sur le diabète, cela a été un véritable effort d’équipe entre tous les partenaires pour réaliser les progrès extraordinaires réalisés à ce jour. Dès les premières études GE montrant les premiers résultats en utilisant des appareils prototypes à ultrasons avec des modèles diabétiques ; le travail s’est ensuite élargi grâce à un programme financé par la DARPA. Cela a été suivi par des travaux supplémentaires sur des sites partenaires portant sur : Les canaux ioniques spécifiques associés à l’effet ultrasonore dans les cultures in vitro (UCLA Samueli School of Engineering ; Di Carlo Lab) ; les effets directs de la stimulation par ultrasons sur l’activité nerveuse à l’aide d’électrodes d’enregistrement (Albany Medical College ; Shin Lab) ; tester l’effet du traitement par ultrasons dans un deuxième et un troisième modèles (Feinstein Institutes for Medical Research (FIMR); Chavan and S. Zanos Labs); et l’ampleur de l’effet sur la glycémie à l’aide de méthodes quantitatives de pincement du glucose (Yale School of Medicine ; Herzog Lab et FIMR ; S. Zanos Lab).
Sangeeta Chavan, PhD (professeur à l’Institut de médecine bioélectronique des instituts Feinstein et l’un des principaux auteurs de l’article) a déclaré : « Il n’existe aucun traitement clinique de longue durée pour lutter contre le diabète. Cette recherche passionnante est un grand pas en avant pour exploiter une nouvelle approche consistant à utiliser la stimulation par ultrasons et la médecine bioélectronique pour soulager et potentiellement inverser une maladie qui affecte des millions de personnes dans le monde. »
Stavros Zanos, MD, PhD (professeur agrégé à l’Institut de médecine bioélectronique des instituts Feinstein et l’un des principaux auteurs de l’article) a déclaré : « En plus de démontrer une thérapie potentielle pour le diabète, cet article commence à combler mécaniquement le court terme et les effets physiologiques et métaboliques à long terme de la neuromodulation, un chaînon manquant dans la façon dont nous comprenons, optimisons et déployons cliniquement les thérapies de neuromodulation.
Raimund Herzog, MD, MHS, est professeur agrégé (endocrinologie) au Département de médecine interne de la Yale School of Medicine et membre du Yale Diabetes Research Center. « Même si nous disposons déjà d’une grande variété de médicaments antidiabétiques pour traiter les niveaux élevés de glucose, nous sommes toujours à la recherche de nouvelles façons d’améliorer la sensibilité à l’insuline dans le diabète. Malheureusement, il n’y a actuellement que très peu de médicaments qui peuvent le faire. Si nos essais cliniques en cours confirment la promesse des études précliniques rapportées dans cet article, et les ultrasons peuvent être utilisés pour abaisser les niveaux d’insuline et de glucose, la neuromodulation par ultrasons représenterait un ajout passionnant et entièrement nouveau aux options de traitement actuelles pour nos patients. «
Dino Di Carlo, co-auteur de l’étude et professeur de bio-ingénierie à l’UCLA Samuelo School of Engineering, a déclaré : « Nos études indiquent que les ultrasons focalisés activent les neurones via des canaux ioniques sensibles aux forces mécaniques. notre corps et traiter la maladie. »
Damian S. Shin, Ph.D., président par intérim et professeur associé au Département de neurosciences et de thérapeutique expérimentale de l’Albany Medical College, a déclaré : « Les résultats de cet effort de collaboration sont vraiment passionnants. S’ils sont étayés, nos travaux pourraient conduire à une manière innovante et non invasive de traiter le diabète de type 2. Nous sommes fiers d’avoir contribué à jeter les bases de futures études cliniques.
Victoria Cotero (l’auteur principal de l’étude de GE) a noté que les résultats rapportés dans Nature Génie biomédical ont montré que la technique de stimulation non invasive de GE utilisant des ultrasons était efficace dans les modèles génétiques et induits par l’alimentation du diabète de type 2. Dans les deux cas, le traitement a permis d’améliorer à la fois la tolérance au glucose et la résistance à l’insuline.
Jeffrey Ashe (l’ingénieur électricien principal du projet) a déclaré : « L’un des facteurs que l’équipe dirigée par GE Research est toujours en train de déterminer est la fréquence des traitements nécessaires pour maintenir l’inversion du diabète sous différents paramètres de stimulation. » Dans ces études, l’équipe a constaté que des traitements courts réguliers (c’est-à-dire 3 minutes par jour) entraînaient le maintien à long terme d’une glycémie normale.
À la suite des études précliniques rapportées, GE Research et ses collaborateurs se sont engagés dans des études précliniques et cliniques initiales supplémentaires qui étudient les effets d’un dosage alternatif (c’est-à-dire le type d’impulsion ultrasonore et la durée du traitement) . L’équipe rendra compte de ces études plus tard cette année.
