Smart Insulin – Von der Entdeckung zur Vision

1921 gelang Frederick Banting und Charles Best ein medizinischer Meilenstein: Sie isolierten erstmals Insulin aus der Bauchspeicheldrüse von Hunden – und retteten damit Millionen Diabetikern das Leben. Doch mehr als 100 Jahre später bedeutet die Therapie für Betroffene immer noch: mehrmals täglich Blutzucker messen, Insulin spritzen, Dosierung anpassen. Ein Wirkstoff, der selbstständig auf schwankende Blutzuckerwerte reagiert und nur dann aktiv wird, wenn der Körper ihn wirklich braucht – das könnte diese Routine nun grundlegend verändern. Smartes Insulin (auch glukose-responsive Insuline, GRI) heißt diese Vision. Tierversuche, die schon bei der ersten Insulin-Entdeckung unverzichtbar waren, spielen auch heute eine zentrale Rolle.

Smartes Insulin – Hoffnung für Diabetiker

Weltweit leben über 537 Millionen Menschen mit Diabetes mellitus – in Deutschland allein rund 8,9 Millionen. Bei dieser Erkrankung kann der Körper das Hormon Insulin nicht mehr ausreichend selbst produzieren. Insulin wird normalerweise in der Bauchspeicheldrüse gebildet und ist unverzichtbar, um den Blutzucker zu regulieren: Es sorgt dafür, dass Glukose aus dem Blut in die Körperzellen gelangt und dort als Energie genutzt werden kann. Fehlt Insulin, steigt der Blutzucker gefährlich an – mit schwerwiegenden Folgen für Organe und Gefäße. Besonders für Menschen mit Typ-1-Diabetes bedeutet die Therapie daher eine ständige Herausforderung: Die tägliche Insulingabe erfordert eine präzise Dosierung, um sowohl gefährlich hohe als auch lebensbedrohlich niedrige Blutzuckerwerte zu vermeiden. Moderne Insulinpumpen messen bereits alle fünf Minuten den Glukosewert im Gewebe und reagieren automatisch mit einer Insulingabe – größere Mahlzeiten müssen Betroffene jedoch weiterhin manuell eingeben. Genau an diesem Punkt setzt die aktuelle Forschung an – mit einem Insulin, das vollständig selbstständig reagiert.

Wie funktioniert smartes Insulin?

Smartes Insulin verfügt über einen molekularen Sensor-Mechanismus, der die Insulinwirkung automatisch an den aktuellen Blutzuckerspiegel anpasst – ähnlich wie ein Thermostat: Wird es zu kalt (= Blutzucker zu hoch), springt die Heizung an (= Insulin wird aktiv). Bei gewünschter Temperatur (= Blutzucker normal) schaltet sie wieder ab.
Konkret funktioniert das so: An das Insulinmolekül wird ein ringförmiger Makrozyklus gekoppelt, der mit einem glukoseähnlichen Molekül ausgestattet ist. Bei niedrigem Blutzucker blockiert dieser Ring die Bindungsstelle – das Insulin bleibt inaktiv. Steigt der Blutzucker, bindet Glukose an den Makrozyklus und verändert dessen Form. Das Insulin wird aktiv und senkt den Blutzucker. Sinkt dieser wieder, schaltet sich das Insulin automatisch ab.

Tierversuche als unverzichtbare Grundlage

Zwei Ferkel
Foto: Understanding Animal Research

Die Entwicklung von NNC2215 – dem vielversprechendsten Smart-Insulin-Kandidaten – wäre ohne Tierversuche unmöglich gewesen. Die glukose-responsive Wirkung kann nur im lebenden Organismus mit funktionierendem Stoffwechsel, Insulinrezeptoren und hormoneller Regulation getestet werden. Zellkulturen zeigen zwar, ob ein Molekül bindet, aber nicht, wie es sich im Körper verhält.

In der ersten Phase testeten Forscher von Novo Nordisk NNC2215 an Mäusen und Ratten. Die Ergebnisse: NNC2215 senkte den Blutzucker genauso effektiv wie herkömmliches Insulin – verhinderte jedoch selbst bei höheren Dosierungen gefährliche Unterzuckerungen. Versuche in großen Säugetieren zeigten, dass smartes Insulin sicher und effektiv funktioniert. Der entscheidende Schritt waren Tests an 30 kg schweren Minischweinen. Schweine sind physiologisch deutlich näher am Menschen – ihr Stoffwechsel, ihre Organgröße und Insulinregulation ähneln stark dem Menschen. In einer einwöchigen Studie blieb der Blutzuckerspiegel stabil im Normalbereich (80–120 mg/dl), ohne Unterzuckerungen – selbst unter Bedingungen, die bei herkömmlichem Insulin zu schweren Hypoglykämien geführt hätte.

„Tierversuche waren ein wichtiger Teil der Forschung, weil man nur so beobachten kann, wie sich das Smart-Insulin im ganzen Körper verhält – wie schnell es wirkt, wie lange die Wirkung anhält und ob es wirklich auf den Blutzucker reagiert.“

Prof. Christoph Hagemeyer, Monash University Melbourne

Deutschlands Rolle in der Forschung

NNC2215 ist nur ein Beispiel dafür, wie international die Smart-Insulin-Forschung aufgestellt ist. Während der Wirkstoff vom dänischen Unternehmen Novo Nordisk stammt, ist smartes Insulin ein globales Forschungsprojekt. Die University of Bristol (UK) entwickelte das Glukose-Bindungsmolekül für NNC2215 und arbeitet eng mit europäischen Partnern zusammen. In Deutschland gehören das Helmholtz Zentrum München und das Deutsche Zentrum für Diabetesforschung (DZD) weltweit zu den führenden Einrichtungen in der Diabetesforschung – sie konzentrieren sich auf Regeneration insulinproduzierender Zellen, Prävention von Typ-1-Diabetes und Entschlüsselung von Insulinrezeptoren. Damit leisten deutsche Forschungseinrichtungen einen wichtigen Beitrag zu einem globalen Puzzle, dessen Lösung das Leben von Millionen Diabetiker*innen verändern könnte.

Aktuelle Entwicklungen

Prof. Christoph Hagemeyer

Die Forschung macht rasante Fortschritte: Im Oktober 2025 veröffentlichten Wissenschaftler der Indiana University School of Medicine ein Insulin-Glucagon-Fusionsprotein, das beide Hormone kombiniert. Glucagon ist dabei der Gegenspieler von Insulin: Während Insulin den Blutzucker senkt, hebt Glucagon ihn wieder an – ein natürliches Gleichgewicht, das der Körper normalerweise selbst reguliert. Bei hohem Blutzucker dominiert im Fusionsprotein Insulin, bei niedrigem Glucagon. Geplant sind zwei Versionen: eine für wöchentliche Injektionen und eine für Insulinpumpen. Beim EASD-Meeting (European Association for the Study of Diabetes) 2025 präsentierten mehrere Teams – darunter auch deutsche Forschungsgruppen – neue Daten zu verschiedenen Smart-Insulin-Ansätzen. Auch in Australien wird an eigenen Lösungen gearbeitet: Prof. Christoph Hagemeyer von der Monash University Melbourne entwickelt einen Ansatz, bei dem winzige Nanopartikel Insulin umhüllen und es glukose-responsiv über das Lymphsystem freisetzen – ganz ohne tägliches Blutzuckermessen. Australien ist damit zu einem wichtigen Standort der Smart-Insulin-Forschung geworden – ein Projekt plant dort bereits Experimente am großen Säugetier (Mini-Pigs) für 2026.

Ausblick

Experten schätzen, dass es noch 5 bis 10 Jahre dauern wird, bis das erste smarte Insulin verfügbar ist.

„Das Insulin muss zuverlässig funktionieren – beim Essen, beim Sport, bei Stress. Das ist eine enorme wissenschaftliche Herausforderung, und die regulatorischen Hürden sind zu Recht sehr hoch. Selbst wenn alles sehr gut läuft, würde es noch viele Jahre dauern, bis ein Smart-Insulin tatsächlich im Alltag von Patientinnen und Patienten eingesetzt werden kann.“

Prof. Christoph Hagemeyer, Monash University Melbourne

Doch die Fortschritte stimmen optimistisch: Was lange als „heiliger Gral“ der Diabetesforschung galt, rückt in greifbare Nähe. Diese Entwicklung basiert maßgeblich auf Grundlagenforschung mit Tierversuchen – ein Beispiel dafür, wie Forschung mit Tieren zu medizinischen Fortschritten führt, die das Leben von Millionen Menschen verbessern können.

Weiterführende Informationen

Neugierig, wie die Entdeckung von Insulin in der Bauchspeicheldrüse abgelaufen ist? In den weiterführenden Videos, Podcasts und Beiträgen werden diese und weitere Fragen geklärt.

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Mehr Informationen

Quellen:

1. https://www.nobelprize.org/the-miracle-discovery-that-reversed-the-diabetes-death-sentence/

2. Deutsche Diabetes Gesellschaft (DDG) (2024). Fakten zu Diabetes – Ein Überblick. Factsheet, Stand Februar 2024.
https://www.ddg.info/fileadmin/user_upload/Factsheet_DDG_Stand_Februar_2024.pdf

3. Hoeg-Jensen, T. et al. (2024). Glucose-sensitive insulin with attenuation of hypoglycaemia. Nature, 634(8035), 944-951.
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08042-3

4. Deutsches Ärzteblatt (2024). Insulin mit Glukosesensor soll Hypoglykämien verhindern.
https://www.aerzteblatt.de/nachrichten/155134/Insulin-mit-Glukosesensor-soll-Hypoglykaemien-verhindern

5. Indiana University School of Medicine (2025). New smart insulin shows promise in reducing low blood sugar emergencies.
https://medicine.iu.edu/news/2025/10/type-1-diabetes-fusion-protein

6. Type 1 Diabetes Grand Challenge (2025). Early research on smart insulin brings hope for safer type 1 diabetes management.
https://type1diabetesgrandchallenge.org.uk/news/early-research-on-smart-insulin-brings-hope-for-safer-type-1-diabetes-management/

7. Breakthrough T1D Canada (2025). Exciting research updates shared at the 2025 EASD Meeting.
https://breakthrought1d.ca/exciting-research-updates-shared-at-the-2025-european-association-for-the-study-of-diabetes-easd-meeting/

8. Breakthrough T1D UK (2025). 2025: A Year of Breakthroughs for Type 1 Diabetes.
https://breakthrought1d.org.uk/news/2025-a-year-of-breakthroughs-for-type-1-diabetes/

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