Pour les enfants atteints de diabète de type 1, le risque de subir un épisode hypoglycémique grave est particulièrement fréquent—et pour les parents, la menace que cela se produise au milieu de la nuit est particulièrement effrayante. Des baisses soudaines et critiques de la glycémie peuvent passer inaperçues pendant la nuit lorsque l'enfant dort, entraînant le coma et la mort, un événement connu sous le nom de « syndrome de la mort au lit ».

"Un parent peut vérifier le taux de glucose de son enfant juste avant d'aller au lit et tout va bien, puis vers 2 heures du matin, leur glycémie est dangereusement basse - proche du niveau comateux, " a déclaré Matthieu Webber, professeur agrégé de génie chimique et biomoléculaire à l'Université de Notre Dame.

Webber a écouté des parents d'enfants diabétiques décrire la peur d'un tel épisode – se réveiller plusieurs fois par nuit pour vérifier les niveaux de glucose et la panique des situations d'urgence et transporter les enfants à l'hôpital au milieu de la nuit.

Dans des situations graves, les injections de glucagon peuvent stabiliser la glycémie suffisamment longtemps pour que les parents obtiennent des soins médicaux pour leur enfant. Mais dans une nouvelle étude, publié dans le Journal de l'American Chemical Society , Webber repense l'utilisation traditionnelle du glucagon comme réponse d'urgence en l'administrant à titre préventif.

Dans la recherche, Webber et son équipe illustrent comment ils ont réussi à développer des hydrogels qui restent intacts en présence de glucose mais se déstabilisent lentement lorsque les niveaux baissent, libérer du glucagon dans le système, augmenter les niveaux de glucose.

« Dans le domaine des matériaux sensibles au glucose, l'accent a généralement été mis sur la gestion de l'administration d'insuline pour contrôler les pics de glycémie, " Webber a dit. " Il y a deux éléments au contrôle de la glycémie. Vous ne voulez pas que votre glycémie soit trop élevée et vous ne voulez pas qu'elle soit trop basse. Nous avons essentiellement conçu un cycle de contrôle utilisant un hydrogel qui se décompose lorsque les niveaux de glucose chutent pour libérer le glucagon selon les besoins. »

Les gels sont à base d'eau avec une structure tridimensionnelle. Webber les décrit comme ayant une architecture en forme de maille ressemblant à un tas de nouilles spaghetti avec du glucagon « saupoudré » partout. Selon l'étude, dans les modèles animaux, les gels se sont dissous lorsque les niveaux de glucose ont chuté, finissant par se décomposer pour libérer leur contenu de glucagon.

Idéalement dans les applications futures, les gels seraient administrés chaque soir avant le coucher, Webber a expliqué. "Si un épisode d'hypoglycémie survenait plus tard, trois ou cinq heures plus tard pendant que l'enfant dort, alors la technologie serait là prête à déployer la thérapeutique, corriger le déséquilibre glycémique et prévenir un épisode sévère."

Webber a souligné que la recherche n'en est qu'à ses débuts et que les parents et les personnes vivant avec le diabète de type 1 ne devraient pas s'attendre à voir une telle thérapie disponible à court terme.

"L'un des grands défis était de concevoir l'hydrogel pour qu'il soit suffisamment stable en présence de glucose et suffisamment réactif en l'absence de celui-ci, ", a-t-il déclaré. Un autre défi consistait à empêcher le glucagon de s'échapper de la structure en forme de maille de l'hydrogel. Bien que l'équipe ait finalement réussi, Webber a déclaré qu'il espère améliorer la stabilité et la réactivité avec une étude plus approfondie.