Искусственная поджелудочная железа и искусственная клетка

Когда я впервые услышала сам термин «искусственная
поджелудочная железа» (artificial
pancreas),
мне в голову стали приходить картинки из научно-популярных журналов, где
рассказывают о бионических органах и людях-андроидах. Но на самом деле, под
таким громким названием скрывается не что иное, как давно известные миру два
устройства: система постоянного
мониторинга глюкозы (CGMS)
и инсулиновая помпа. Комплексное использование этих
приборов уже давно стало стандартом диабетического менеджмента в развитых
странах, да и в России есть положительная динамика в этом направлении.

Что
такое искусственная поджелудочная?

Это когда все устройства работают автономно, без
Вашего участия. На место Вашему интеллекту (вкупе с диабетическим опытом и
чутьем) приходит программный алгоритм, который самостоятельно координирует
работу всех устройств. Это можно сравнить с режимом «автопилот». В медицине совместная
автономная работа мониторинга и помпы получила название система «закрытой петли» (closed—loopsystem). Мониторинг
посылает свои измерения на помпу, в ответ на которые она автоматически подает
необходимое количество инсулина. Человек в этом процессе не участвует. Таким
образом, благодаря интеграционному механизму воссоздается работа здоровой
поджелудочной железы.

Только представьте, как изменится жизнь диабетиков с
внедрением этой системы?! Изнурительная диабетическая рутина, состоящая из
бесконечных вычислений, использования многочисленных приборов и диетическо-режимных
ограничений, останется разве что на страницах учебников. Я свято верю в научный
прогресс, ведь в мире, где в скором будущем все процессы будут запускаться
нажатием одной единственной кнопки на iPhone, наладить работу умного диабетического гаджета не
так уж и сложно.  

Основные
разработчики

Над созданием искусственной поджелудочной или
системы «закрытой петли» работают многие представители индустрии. В первую
очередь, речь идет о производителях инсулиновых помп. Когда у компании уже есть
хороший базовый продукт, остается только понять, как скоординировать его
взаимодействие с мониторингом. Абсолютное большинство разработок основано на
коллаборации с Dexcom.
Особняком в этом направлении стоит компания Medtronic, которая, помимо
инсулиновых помп, выпускает и собственные мониторинги. Соответственно система Medtronic будет
монобрендовой, в отличие от конкурентов, которые в качестве эталона выбрали Dexcom. Вот основные разработчики
искусственной поджелудочной железы на сегодняшний день:

1) Medtronic

Помпа Minimed
670G
и мониторинг Enlite
3

2) Animas (Johnson & Johnson)
Помпа
Animas Vibe и мониторинг Dexcom

3) Insulet

Помпа
Omnipod и мониторинг Dexcom

4) BetaBionics

Прибор iLet и мониторинг
Dexcom

Есть еще несколько совместных проектов различных
научно-исследовательских лабораторий, но я решила не включать их в список и
остановиться на лидерах диабетического рынка (у них больше шансов на успех). С
хорошо известными компаниями, все более или менее понятно: они не пытаются
изобрести принципиально новый девайс, им нужен лишь надежный алгоритм для
синхронизации помпы с мониторингом. При этом, функция ресивера CGM встраивается в пульт помпы (не нужно носить два отдельных устройства), но в некоторых случаях для передачи и обработки данных требуется еще участие смартфона. Например, в случае с системой Omnipod + Dexcom нужно соответствующее приложение на телефоне.  

Важно отметить, что большинство технологий претендуют на статус «искусственной поджелудочной» с определенными поправками. Человеческий фактор, а именно, ручной ввод данных по потребляемых углеводам и физической нагрузке, сохраняется. Это называется «hybrid closed-loop» («гибридная система закрытой петли»). Так, система Medtronic, автоматически задает базальный инсулин, опираясь на данные с мониторинга, а болюс на еду человек, как и раньше, должен рассчитывать самостоятельно.

Итак, получается, что синхронизация мониторинга с помпой — это только первый шаг на пути к полноценной поджелудочной железе. Ведь конечной целью технологии «закрытой петли» должна стать полная автономность девайса, позволяющая человеку забыть о диабете в нашем привычном понимании. Несмотря на то, что большинство разработок идет по пути наименьшего сопротивления, на данный момент существует один проект, который
замахнулся на большее. О нем я хочу рассказать поподробнее.

Бионическая
поджелудочная iLet
от компании BetaBionics

Компания Beta Bionics во
главе со своим отцом-основателем Эдом Дамиано (Ed Damiano) из Бостонского
университета подошла ближе всех к заветной цели. Они предлагают нечто вроде
диабетического айфона – даже название у гаджета соответствующее iLet(созвучно
с islet
–
островковая клетка). При этом, прибор (едва ли не единственный в своем роде)
предлагает не только подачу инсулина, но и глюкагона.  

Существующий на сегодняшний день прототип выглядит
как iPhone3
и представляет собой touchscreen-прибор
с двумя каналами для доставки инсулина и
глюкагона, а также встроенным
мониторингом Dexcom. Главное в приборе – это
уникальный алгоритм интеграции, обеспечивающий взаимодействие всех устройств. Как
это работает? Мониторинг измеряет сахар и посылает данные на устройство, после
чего при повышении сахара запускается подача инсулина, а при падении сахара –
глюкагона. iLet
осуществляет
все мероприятия в автоматическом режиме, в том числе расчет и корректировку доз
инсулина и глюкагона. Все это происходит без участия человека, полностью
автономно. Для калибровки Dexcom
в
системе предусмотрена беспроводная передача данных с обычного глюкометра.

Основныехарактеристики iLet

1. Полностью
автоматизированная система подачи инсулина и глюкагона (подсчет и корректировка доз на основании показаний мониторинга)

2. Для
запуска устройства нужно только ввести массу тела (нет периода подготовки к
работе)

3. Можно
использовать у детей и взрослых с различными потребностями в инсулине

4. Заблаговременная
подача микродоз глюкагона для предотвращения гипогликемии

5. Дополнительная опция
«ручного» ввода данных о потребляемой пище (подсчет углеводов осуществляет
система)     

6. Инфузионный
набор с двойной канюлей для бесперебойной подачи двух гормонов

7. Полностью
автоматизированная работа девайса без использования дополнительных технических
средств, вроде смартфона или планшета

История
создания

Для главного разработчика Beta Bionics Эда Дамиано этот
проект больше чем профессиональная реализация, им движет личная мотивация. Сын
Эда Дэвид заболел диабетом в возрасте 11 месяцев. Сейчас ему 16 лет и он ходит
в старшие классы школы. На протяжении 13 лет его отец работает над созданием
искусственной поджелудочной железы, чтобы помочь своему сыну и миллионам других
людей в мире, которые изо дня в день вынуждены скрупулезно и самозабвенно
сражаться со своим недугом. Дамиано настроен очень решительно, он поставил себе
жесткий дедлайн: вывести готовый продукт на рынок к тому времени, когда его сын
пойдет в колледж. Для выполнения этой резолюции у него в запасе осталось не
больше пары лет.

Дело не стоит на месте. Клинические испытания, одобренные
FDA
(Food
and
Drug
Administration),
должны начаться в первой половине 2017 года. Дамиано надеется выпустить первую
версию iLet
только
с подачей инсулина в 2018 году, а полноценную систему «инсулин+глюкагон»
немного позже.

Важно отметить, что в разработке iLet заинтересован
фармацевтический гигант EliLilly, один из ключевых
производителей инсулина в мире. Компания возлагает большие надежды на Дамиано:
в конце 2015 года она инвестировала в Beta Bionics 5
млн. долларов и назначила своего представителя в совет директоров.

Количество и качество разработок по созданию искусственной поджелудочной действительно впечатляет. А это значит, что в ближайшие несколько лет будет результат. Не знаю, как Вы, а я с нетерпением буду ждать
новостей с диабетического фронта в надежде, что когда мой сын отправится в университет,
вооружившись искусственной поджелудочной, ему не придется отвлекаться от учебы,
тратя время на диабетические ритуалы, а у меня к тому времени сохранится
стратегический запас нервных клеток.