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I: Früh und zuverlässig diagnostizieren

Ein Typ-2-Diabetes entsteht nicht von heute auf morgen: Häufig kündigt sich die Stoffwechselstörung lange an, oft durch eine Glucose-Intoleranz. Mit verschiedenen medizinischen oder verhaltenstherapeutischen Maßnahmen können Betroffene verhindern oder verzögern, dass sich die Glukoseintoleranz tatsächlich in einen Typ-2-Diabetes weiter entwickeln. Leider aber wissen die wenigsten von der drohenden Gefahr, denn die sogenannte isolierte gestörte Glukosetoleranz (isolierte IGT), einer häufigen Form des Prädiabetes, kann nur durch orale Glukosetoleranztests identifiziert werden. Dieses zeitaufwändige Verfahren erfordert wiederholte Blutentnahmen und ist daher nicht Teil der klinischen Screening-Routine für Typ-2-Diabetes.

5000 Proteine im Blut von 11.000 Studienteilnehmer*innen

Um eine einfachere Diagnosemöglichkeit zu entwickeln, untersuchten das Team um Claudia Langenberg, der Leiterin der AG Computational Medicine am BIH, die Blutplasmaproben von mehr als 11.000 Teilnehmer*innen der Fenland-Studie auf ihren gesamten Proteingehalt von über 5000 verschiedenen Proteinen, das so genannte Proteom. Bei allen Studienteilnehmer*innen war zuvor ein oraler Glukosetoleranztest durchgeführt worden, so dass bekannt war, wer tatsächlich an einer Vorstufe von Diabetes litt.

Die Wissenschaftler*innen wandten anschließend einen Algorithmus für maschinelles Lernen an, der aus den Tausenden von gemessenen Proteinkonzentrationen einen Kernsatz von wenigen Proteinen identifizierte, der am sichersten die isolierte Glucoseintoleranz (iIGT) identifizierte. Dabei wurden alle Proteine in Blutproben von nüchternen Probanden, das heißt, ohne vorherigen Toleranztest, gemessen.

Drei Proteine im Blut geben Hinweis auf Diabetes-Vorstufe

Die Autor*innen stießen auf drei Proteine, die die Vorhersage durch Standardrisikofaktoren und Labortests wesentlich verbesserte. So korrigierte der Test auf die drei Proteine die Einstufung bei über 16% der Teilnehmer*innen, die zuvor falsch als Person mit oder ohne Prädiabetes diagnostiziert worden waren. Ihre Ergebnisse fanden die Wissenschaftler*innen in Proben aus der unabhängigen Whitehall-II-Studie mit ebenfalls Tausenden von Teilnehmer*innen bestätigt. Ebenfalls konnten sie zeigen, dass Fasten vor der Blutentnahme die Konzentration der drei Proteine nicht signifikant beeinflusst, was die Anwendung des Tests in der klinischen Praxis erheblich erleichtern und verbessern würde.

Früherkennung verbessern - Gesundheit erhalten

Julia Carrasco Zanini, Doktorandin in Claudia Langenbergs Gruppe und Erstautorin der Studie, erklärt: "Die Fenland-Studie ist einzigartig, denn sie kombiniert genetische Daten und Blutproben mit einer Reihe von klinischen Merkmalen, einschließlich oraler Glukosetoleranztests. Mithilfe der Broad-Capture-Proteomics-Technologie konnten wir in diesen Daten Proteinsignaturen identifizieren, die eine gestörte Glukosetoleranz erheblich besser erkennen."

Claudia Langenberg rechnet vor, dass die Messung der drei Proteine in einem Zwei-Stufen System erhebliche Vorteile bringen könnte: Sie würde die Anzahl der Personen reduzieren, die sich einem oralen Glukosetoleranztest unterziehen müssen, um eine isolierte Glucoseintoleranz festzustellen. "Auch damit werden wir noch nicht alle Personen im Risikobereich erwischen", schränkt sie ein, "dennoch würden wir etwa ein Drittel mehr Betroffene frühzeitig entdecken. Das würde den Betroffenen ermöglichen, ihren Lebensstil so anzupassen, dass sie möglichst lange gesund bleiben. Und damit auch die Belastung des Gesundheitssystems verringern."

II: Bessere Lebensqualität für Menschen mit Typ-1-Diabetes

Systeme zur automatisierten Insulinabgabe (“automated insulin dosing” bzw. “AID”-Systeme) – auch “Closed-Loop” oder “Künstliche Bauchspeicheldrüse“ genannt – erleichtern Menschen mit Diabetes das Leben. Ein Sensor misst alle fünf Minuten die Glukosewerte im Gewebe, ein Algorithmus berechnet daraus sowie aus Daten der Insulinpumpe, wie sich die Glukosewerte entwickeln werden und passt automatisch die Insulindosierung an. Die Systeme gelten als die Zukunft der personalisierten und präzisen Diabetesversorgung.

We are not waiting!

„Es gibt inzwischen die ersten kommerziellen Systeme, die man ärztlich verordnen kann“, erklärt Dr. Katarina Braune. Sie ist Kinderärztin an der Klinik für Pädiatrie mit Schwerpunkt Endokrinologie und Diabetologie der Charité – Universitätsmedizin Berlin und Stipendiatin des BIH Charité Digital Clinician Scientist Programms. „Die Zulassung neuer Medizinprodukte dauert allerdings in der Regel sehr lange, deshalb hinken sie den aktuellen technischen Möglichkeiten oft Jahre hinterher. Entsprechend lautet das Motto von Menschen mit Diabetes, die seit 2014 unabhängige Lösungen zur automatischen Insulindosierung (AID) programmieren und nutzen: ‚#WeAreNotWaiting‘.“

Frei verfügbare Systeme sind sicher

Eine internationale Gemeinschaft von Menschen mit Typ-1-Diabetes und ihren Familien hat die sogenannten Open-Source AID-Systeme entwickelt. Sie haben ihren bereits vorhandenen Insulinpumpen und Glukosesensoren einen selbst programmierten Steueralgorithmus hinzugefügt, der sich entweder auf einem Smartphone oder einem Minicomputer befindet und mit der Insulinpumpe über Bluetooth oder Radiowellen verbunden ist. Die Entwickler*innen stellen die Software der Algorithmen quelloffen und kostenlos zur Verfügung (open-source). Ebenso erklären sie, wie die Software eingerichtet und individuell eingestellt wird. Zudem bietet eine stetig wachsende Online-Community von Menschen, die selbst oder deren Angehörige mit Diabetes leben, gegenseitige Unterstützung an. Durch die große Gemeinschaft an Nutzern und Entwicklern sind die Systeme immer auf dem aktuellen Stand der Technik.

Katarina Braune leitete gemeinsam mit Kolleg*innen das EU geförderte OPEN-Projekt, das die offenen Systeme wissenschaftlich untersucht hat und dabei festgestellt hat, dass diese Systeme sicher sind. Sie betreut als Ärztin Kinder und Jugendliche mit Diabetes und lebt gleichzeitig seit ihrem 12. Lebensjahr mit Diabetes Typ 1und nutzt selbst ein Open-Source AID-System.

III: Menschen mit Diabetes respektvoll behandeln

Menschen mit Diabetes fühlen sich durch negative Vorurteile und unbedachte Äußerungen oft diskriminiert und verletzt. Mehr oder weniger unterschwellig wird ihnen vorgeworfen, sie seien selbst schuld an ihrer Erkrankung, weil sie sich nicht gut genug um ihren Blutzuckerspiegel kümmerten. Sie werden schief angesehen, wenn sie ein Stück Kuchen essen und in begleitetenden Fotos werden dicke Bäuche oder Zuckerwürfel gezeigt. Zum Weltdiabetestag 2022 stellen die Deutschen Diabetes Gesellschaft (DDG), diabetesDE, die Deutsche Diabetes Hilfe und #dedoc° Diabetes Online Community ein gemeinsam verfasstes Positionspapier zum Thema "Language Matters", "Sprache ist wichtig", vor.

Dr. Katarina Braune ist Mitverfasserin des Positionspapiers und erklärt: "Wir von der Initiative "Language Matters" setzen uns für einen reflektierten, sensiblen und nicht diskriminierenden Sprachgebrauch im Zusammenhang mit Diabetes ein. Denn ein diskriminierender Sprachgebrauch demotiviert die Menschen, und ist nicht zielführend für den langfristigen Umgang mit der Krankheit."

Anhand von konkreten Beispielen möchten die Autoren aufzeigen, wie bestimmte Formulierungen oder Begriffe rund um den Diabetes einen diskriminierenden bzw. stigmatisierenden Charakter aufweisen können und welche konkreten Alternativen es dafür gibt. "Sagen Sie einfach statt "Diabetiker" "Mensch mit Diabetes"", schlägt Katarina Braune vor, "Begriffe wie "entgleist" oder "falsch eingestellt" erinnern mich an Maschinen, die sollten Sie ganz vermeiden." Bilder zum Thema sollten das vielfältige Leben von Menschen mit Diabetes darstellen und sie nicht auf Zuckerwürfel oder dicke Bäuche reduzieren. Das BIH QUEST Center for Responsible Research unterstützte Katarina Braune bei der Erstellung des Positionspapiers durch eine interne Förderung (Patient and Stakeholder Engagement Grant).

Informationen

I: Originalpaper in Nature Medicine zur besseren Diagnose von Prädiabetes:

Carrasco-Zanini J. et al. Proteomic signatures for identification of impaired glucose tolerance; Nature Medicine 10 Nov 2022; DOI:10.1038/s41591-022-02055-z

II: Open-source Angebote

Link zur Projektbeschreibung des OPEN Forschungsprojekts

Direktlink zur mehrsprachigen Webseite von OPEN

III: Sprache und Diabetes:  

Direktlink zum Positionspapier

BIH-Podcast mit Katarina Braune zum Leben mit Diabetes

Dr. Stefanie Seltmann

Leiterin Stabsstelle Kommunikation, Pressesprecherin

Kontaktinformationen
Telefon:+49 30 450 543 019
E-Mail:stefanie.seltmann@bih-charite.de