Sztuczna trzustka - rewolucja zamkniętej pętli

sztuczna trzustka zamknięta pętla w cukrzycy

Wyzwaniem w leczeniu cukrzycy jest dostosowanie dawki insuliny do aktualnego zapotrzebowania na ten hormon. U zdrowych osób wydzielanie insuliny jest regulowane przez ich organizm. U osób chorych na cukrzycę proces ten nie jest prawidłowy, stąd też niezbędne jest codzienne podejmowanie decyzji jaką dawkę insuliny należy podać.

Metodą leczenia zalecaną w cukrzycy typu 1 jest metoda intensywnej funkcjonalnej insulinoterapii (FIT), w której to pacjent decyduje ile insuliny powinien sobie podać w zależności od tego jak dużo węglowodanów chce zjeść w danym posiłku.

Mechanizm zamkniętej pętli: czyli sztuczna trzustka

Jednak istnieje mechanizm “sztucznej trzustki”, czyli tzw. pętli zamkniętej (ang. closed-loop-system), który może ten problem rozwiązać za pacjenta, aby ułatwić mu codzienne życie z cukrzycą (1).

Intensywne badania nad sztuczną trzustką w postaci zamkniętej pętli rozpoczęły się w 2011 roku i aktualny stan ich rozwoju jest imponujący. Od tamtego czasu w literaturze pojawiło się coraz więcej doniesień i prowadzonych jest wiele badań w tym obszarze, a systemy te są sukcesywnie ulepszane.

W Stanach Zjednoczonych w 2016 r. po raz pierwszy oficjalnie wprowadzono do użytku hybrydową sztuczną trzustkę firmy Medtronic – Minimed 670G. System został zaakceptowany przez Agencję Żywności i Leków (FDA, The Food and Drug Administration). System składa się z pompy insulinowej oraz specjalnego sensora, który jest przeznaczony do ciągłego monitoringu glikemii (CGM, continuous glucose monitoring). W zależności od stężenia glukozy w organizmie, system dokonuje bieżących modyfikacji dawek wlewu podstawowego, dzięki czemu zmniejsza ryzyko pojawienia się u pacjenta zarówno hipo- jak hiperglikemii. Jednak o dawkach insuliny okołoposiłkowej decyduje nadal sam pacjent.

Z kolei Adrian Tappe, Milos Kozak i Katarina Braune przedstawili we wrześniu 2018 r. na zjeździe FEND (Foundation of European Nurses in Diabetes) oraz w listopadzie 2018 r. na konferencji technologii medycznych Frontiers Health w Berlinie owoce własnych prac badawczych w zakresie rozwoju sztucznej trzustki. Swoje badania rozpoczęli już w 2013 r., próbując przesyłać wyniki z ciągłego monitoringu glikemii do laptopa przy użyciu narzędzia Dexcom G4.

Na co składa się system zamkniętej pętli?

Po licznych udoskonaleniach, aktualnie na ich system zamkniętej pętli składa się:

sensor do ciągłego monitoringu glikemii (CGM), który jest skonfigurowany ze smartwatchem
specjalnie do tego przygotowana aplikacja mobilna
specjalne urządzenie do komunikacji pomiędzy wszystkimi elementami
pompa insulinowa

Ten system różni się od wcześniej wspomnianego Minimed i można powiedzieć, że rzeczywiście pełni funkcje sztucznej trzustki, ponieważ pompa na podstawie wyniku glikemii samodzielnie dobiera odpowiednią dawkę insuliny, niezależnie od tego czy spożywamy posiłek czy nie. Działanie tego systemu polega na sprzężeniach pompy insulinowej ze specjalnym sensorem. Dlatego też, dzięki tej inteligentnej technologii, pacjent z cukrzycą funkcjonuje praktycznie jak osoba zdrowa. Adrian Tappe sprawdza funkcjonowanie systemu na własnym przykładzie, ponieważ sam również choruje na cukrzycę typu 1 (2).

Metoda jest jednak cały czas w fazie eksperymentu i obserwacji. Naukowcy uzyskali poparcie Międzynarodowej Federacji Cukrzycy (IDF, International Diabetes Federation), prowadzą dalsze badania i ale z uwagi na brak potwierdzeń w zakresie bezpieczeństwa stosowania, nie mają jeszcze akceptacji FDA. Jednocześnie warto podkreślić, że powyższe doniesienia to prawdziwy przełom w świecie diabetologii.

Literatura

1. Barnard KD, Ziegler R, Klonoff DC, Braune K, Petersen B, Rendschmidt T, Finan D, Kowalski A, Heinemann L. Open Source Closed-Loop Insulin Delivery Systems: A Clash of Cultures or Merging of Diverse Approaches? J. Diabetes Sci Technol. 2018 Nov;12(6):1223-1226.
2. Boughton CK, Hovorka R. Is an artificial pancreas (closed-loop system) for Type 1 diabetes effective? Diabet Med. 2018 Sep 5. doi: 10.1111/dme.13816.

O autorze Redakcja

Cukrzyca.pl, jeden z wiodących portali gromadzący wiedzę o cukrzycy, który powstał z myślą o osobach chorych na cukrzycę szukających wsparcia oraz informacji na temat choroby. Artykuły, poradniki i materiały informacyjne są tworzone przez ekspertów w dziedzinach takich jak: diabetologia, dietetyka, psychologia i edukacja diabetologiczna.