Искусственная поджелудочная железа появится 2016
На сегодняшний день лучшее, что когда-либо
придумало человечество (американская промышленность, если быть точнее) для
контроля над диабетом, это система постоянного мониторинга глюкозы и беспроводная инсулиновая помпа. Эти два девайса – мечта
любого «продвинутого» диабетика. Речь, конечно, о мечте доступной и осязаемой,
из серии «не роскошь, а средство существования». Ведь в долгосрочной перспективе
все диабетики грезят о том, чтобы заболевание можно было бы вылечить навсегда
(романтики), или устранить инсулиновый дефект организма с помощью технически совершенного устройства (прагматики).
В науке это называется искусственная
или бионическая поджелудочная железа.
Уже многие годы ученые бьются над разработкой такого девайса, который бы в
буквальном смысле слова взял на себя функцию поджелудочной железы, избавив
человека от тяжелого бремени «ручного» управления своим заболеванием. Похоже,
они очень близки к успеху. В этой статье я расскажу об основных проектах в этой области и подробнее остановлюсь на
самой обнадеживающей (на мой взгляд) технологии – искусственной поджелудочной железе iLet
от
компании BetaBionics.
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.
Но если Вы используете помпу и мониторинг, это еще
не искусственная поджелудочная, а всего лишь два подсобных технических
средства, выполняющих свои функции и работающих под Вашим управлением. Мониторинг
измеряет уровень сахара, Вы вводите его значения в помпу, считаете углеводы в
потребляемой пище, запускаете подачу инсулина, корректируете дозы и купируете
гипогликемию (если переборщили с инсулином). Все это Вы делаете самостоятельно,
Вы – мозговой центр, генеральный штаб, получающий сводки с мониторинга и
управляющий средством точечного введения инсулина.
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.
| Эд Дамиано демонстрирует прототип iLet |
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.
Источник
Опубликовано: 3 марта 2015 в 15:19
Трансплантация органа, основной целью которой является предотвращение метаболических осложнений и поражений в будущем, представляет собой сложнейший процесс, связанный с трудностями технического характера, ведь поджелудочная железа пересаживается вместе с двенадцатиперстной кишкой. А, учитывая особую чувствительность тканей и высокую ферментативную активность, существует высокая вероятность возникновения ряда биологических проблем.
Показаниями к трансплантации поджелудочной железы могут стать различные формы сахарного диабета, невропатия, эндокринная и экзокринная недостаточности, а также злокачественные образования.
Непосредственно во время процедуры трансплантации, которая проводится под общим наркозом, делается центральный разрез живота пациента. Донорский орган вместе с участком его кишки помещается справа от мочевого пузыря. Благодаря соединению с кровеносными сосудами реципиента, успешно восстанавливается кровоснабжение органа, при этом удаление «родной» поджелудочной железы вовсе не обязательно, ведь она продолжает выполнять свою пищеварительную функцию.
Нет поджелудочной железы: особенности и последствия
Исходя из того, что основным назначением данного органа является синтез жизненно необходимых гормонов, а именно инсулина, важность поджелудочной железы в организме трудно недооценить. Поэтому если ее нет в результате удаления по медицинским показаниям, совершенно логично ожидать «букета» неприятностей и осложнений различного характера. В первую очередь, человеку, у которого нет поджелудочной железы, придется полностью менять привычный образ жизни: соблюдать почасовой режим питания, принимать ферменты и регулярно делать инсулиновые инъекции. Иными словами, возложить все незаменимые функции утерянной поджелудочной железы на себя.
Диету, необходимую больному, обязательно должен назначить профессиональный специалист, строго контролирующий ее соблюдение. При отсутствии органа рекомендуется ограничить острое и соленое, крахмал и углеводы, а также молоко и кофе. Разумеется, к минимуму нужно свести жареное и сладкое. Питание должно быть дробным, небольшими порциями с достаточным количеством жидкости.
Сколько стоит поджелудочная железа?
Трансплантация поджелудочной железы относится к категории самых дорогостоящих операций. Это обусловлено сложностью процедуры и непростым состоянием больных, которым, в большинстве случаев, приходится делать операцию под смертельной угрозой. Замена органа производится полностью, а продолжительность хирургического вмешательства многочасовая. Без учета возможных затрат на донорский орган комплекс всех необходимых медицинских процедур стоит от 30 до 50 тысяч долларов. Помимо всего прочего, перед возможной трансплантацией необходимо пройти комплексное обследование и плановую диагностику.
Кроме того, непосредственно орган должен быть взят у молодого, здорового донора с диагностируемой смертью мозга. Стоимость органа колеблется от 100 до 200 с лишним тысяч долларов. Также необходимо учитывать время пребывания в больнице после пересадки – это минимум 21 день стационара.
Искусственная поджелудочная железа, какие новости?
В конце 2014 стало известно о начале клинических испытаний искусственной поджелудочной железы, которая предназначена специально для диабетиков. Это небольшой диск с гидрогелем, внутри которого живут клетки органа, вырабатывающие инсулин в строго необходимом количестве, путем замера уровня глюкозы в крови. Насыщение клеток кислородом происходит через специальное «зарядное устройство».
Накануне был выпущен специальный прибор, измеряющий уровень глюкозы в крови и при необходимости вводящий инсулин в организм. Основанный на электронике, он создавал достаточно неудобств, поэтому специалисты британского университета решили создать усовершенствованный гаджет, состоящий из внешнего контейнера и устройства, имплантируемого в области живота. При скачке глюкозы в крови, специальный гель, отделяющий контейнер от тканей организма, приобретает прозрачную структуру, впуская в организм необходимый инсулин. В данный момент устройство находится на стадии клинических испытаний, а в США подобная искусственная поджелудочная железа уже успешно сертифицирована.
Искусственная поджелудочная железа должна появиться в 2016 году
Как сообщает WAtoday, австралийские изобретатели закончили тестирование программы «Neuromathix», которая будет осуществлять управление имплантатом и испытания самого искусственного органа. Устройство будет замерять сахар в крови, а в качестве ответа – посылать пациенту соответствующую дозу инсулина. Исследования подтверждают, что 90% времени у пациентов поддерживается оптимальный уровень сахара, что можно считать феноменальным результатом. Процесс обещает быть максимально схожим с естественной работой человеческого органа, поэтому, если испытания завершатся также удачно, как начались, человечество сможет подойти к решению проблемы диабета максимально близко. Искусственная поджелудочная железа должна поступить в продажу уже в 2016 году.
Источник
Привет всем!
Сегодня хочу поделиться полезной и интересной информацией связанной с лечением сахарного диабета 1-типа, а точнее рассказать о новой, а еще точнее — двух разных системах искусственной поджелудочной железы.
Все мы, родители маленьких диабетиков да и взрослые диабетики знаем, что при сахарном диабете 1-го типа поджелудочная железа не вырабатывает инсулин, который помогает организму превращать глюкозу из сахара и углеводов в энергию. Без инсулина сахар в крови повышается, что может привести к диабетическому кетоацидозу, гипергликемии, а слишком большое количество инсулина в крови диабетика — сахар может упасть до опасно низких уровней и вызвать гипогликемию.
Основная задача контроля диабета — добиться ежедневного поддержания «хорошего» и безопасного уровня содержания сахара в крови, хорошего гликемического гемоглобина HbA1c (<6%) и, избежать осложнений сахарного диабета.
Вероятно, что многие из вас уже слышали о новой системе Medtronic MiniMed 670G, которая часто упоминается как «искусственная поджелудочная железа».
В октябре 2016 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA — агентство в Министерстве здравоохранения и социальных служб США) одобрило первую коммерческую искусственную поджелудочную железу для рынка США, разработанную компанией медицинского оборудования Medtronic.
Это первая в своем роде технология которая может предоставить людям с диабетом 1-го типа большую свободу и жить жизнью без постоянного и ручного мониторинга уровня глюкозы в крови и введения инсулина. Это первая одобренная FDA система, которая состоит из монитора глюкозы и инсулиновой помпы в одном устройстве.
Это устройство автоматически вводит или удерживает инсулин в ответ на измерения уровня глюкозы в крови каждые пять минут. Дерек Рап (Derek Rapp), главный исполнительный директор Исследовательского фонда по делам несовершеннолетних, который потратил 116 миллионов долларов на исследования в области искусственной поджелудочной железы, и у которого сын болен диабетом 1-го типа, сказал, что «это устройство будет приносить спокойствие, зная, что в большинстве случаев, у человека (диабетика) будет нормальный диапазон сахара в крови».
Система Medtronic MiniMed 670G только сейчас выходит на рынок США и стоит на сегодняшний день около 8000 долларов США. Плюс дополнительные расходы на одноразовые картриджи. Пока что это устройство разрешено для людей с сахарным диабетом 1-го типа в возрасте 14 лет и старше.
Теперь о самом устройстве.
Система состоит из:
- датчика, который измеряет уровень глюкозы в крови под кожей (CGM)
- инсулиновой помпы (insulin pump)
- инфузионного пластыря, который доставляет инсулин из помпы через катетер, вставленный в кожу
- и компьютерной микросхемы, которая использует данные для оптимизации доставки инсулина на минуту
Система MiniMed 670G предназначена для корректировки уровней инсулина с небольшим или отсутствием ввода инсулина пользователем. Работает путем измерения уровней глюкозы каждые пять минут и автоматического введения или удержания инсулина. В то время как устройство автоматически регулирует уровни инсулина, пользователям все же необходимо вручную вводить дозы инсулина для покрытия потребляемых углеводов (т.е. еды).
Результаты клинического исследования, в котором участвовало 123 участника с диабетом 1-го типа, показали, что использование этой системы значительно снизило средний уровень глюкозы (HbA1c) в крови в течение трех месяцев, причем наибольшее улучшение наблюдалось у людей с самым высоким уровнем глюкозы в крови на исходном уровне. В ходе исследования не отмечалось каких-либо серьезных побочных эффектов, диабетического кетоацидоза (ДКА) или тяжелой гипогликемии (низкий уровень глюкозы). Это исследование также показало, что устройство безопасно для использования у людей в возрасте 14 лет и старше с диабетом 1-го типа.
Однако, есть риски, связанные с использованием этой системы, которые могут включать гипогликемию, гипергликемию, а также раздражение кожи или покраснение вокруг инфузионного пластыря устройства. Пока что считается, что новейшая версия этого устройства небезопасна для детей 6 лет и младше, и пациентов, которым требуется менее восьми единиц инсулина в день.
На данный момент Medtronic проводит клинические исследования для оценки безопасности и эффективности устройства у детей 7-13 лет, страдающих сахарным диабетом 1-го типа.
Ну, а нам, живущим за пределами США, остается только ждать, когда система искусственной поджелудочной железы Medtronic MiniMed 670G выйдет на наши рынки.
Но, вот некоторым диабетикам, таким как Дана Люис (Dana Lewis) и ее помощникам не захотелось долго ждать этого нового устройства.
Дана Люис (Dana Lewis) вместе с соавтором и мужем Скоттом Лейбрандом (Scott Leibrand) изобрела свою систему. И помогли им в этом совершенно незнакомые люди в социальных сетях, совместно с которыми происходил обмен кодом.
Это тоже не биологический орган. Система искусственной поджелудочной железы Люиса представляет собой компьютерную систему «OpenAPS» (The Open Artificial Pancreas System) с открытым исходным кодом, которая контролируя инсулиновую помпу и опираясь на значения монитора глюкозы (CGM) при необходимости подает или останавливает подачу инсулина.
Мы уже знаем, даже если система Medtronic MiniMed 670G будет более распространена в мире, то стоить она будет далеко недешево.
A «OpenAPS» предлагает более дешевую альтернативу диабетикам, которые уже пользуются инсулиновыми помпами и монитором глюкозы (CGM). Это всего лишь 150 долларов США за дополнительное оборудование.
Система состоит из:
- датчика, который измеряет уровень глюкозы в крови под кожей (CGM)
- инсулиновой помпы (insulin pump)
- и небольшой аппаратной установки, состоящей из небольшого компьютера, радиоприемника и аккумулятора
Фото 1: Fast Company поставила 28-летнюю Люис в список «100 самых креативных людей в бизнесе в Америке». Фото 2: На этом изображении показан размер контрольного устройства «OpenAPS», которое изобрела Дана Льюис.
Открыть свою компанией по изготовлению и распространению системы «OpenAPS» Дана Люис (Dana Lewis) не имеет права. Но нет правил о создании подобного проекта в Интернете. Поэтому создатели держат свой код открытым и доступным для всех. И тем из вас, кому не хочется ждать официальной «искусственной поджелудочной железы», но хочется получить некоторый контроль диабета могут создать свое собственное устройство.
Благодаря Дане искусственная поджелудочная железа уже сегодня для многих диабетиков недорогая и еффективная реальность. По оценкам Даны Люис, около 400 человек во всем мире уже используют OpenAPS, и это число растет, поскольку все больше людей узнают о системе. Это не подходящее решение для всех диабетиков, но для людей, которые не хотят ждать коммерческого варианта искусственной поджелудочной железы, это может быть огромным облегчением.
«OpenAPS» не является одобренной FDA системой или устройством. Он не производится и не продается нигде в мире.
Это система с открытым исходным кодом, которую вы можете выбрать самостоятельно перейдя на официальный сайт openaps.org и посмотреть документацию и код. Вы можете посмотреть дизайн и решить — «хочу ли я это сделать?» Вы также можете узнать более подробно об этом устройстве. Вы также можете посмотреть, как Дана объясняет работу системы. Единственное — надо знать английский.
Дана Люис известна как основатель «OpenAPS» с открытым кодом и возглавляет сообщество «Сделай сам» (DIY) пациентов с диабетом, которые постоянно внедряют новые технологии, чтобы помочь справиться с диабетом. Дана построила технологию, которая уже меняет и спасает жизни людей с диабетом 1-го типа, и она сделала это за многие годы до выхода на рынок коммерческих устройств.
Ее устройство имеет успех — сотни людей используют его, в том числе Люис, и привлекают внимание молодых изобретателей. Именно этой весной (2017) Fast Company поставила 28-летнюю Люис в список «100 самых креативных людей в бизнесе в Америке».
Устройство «OpenAPS» (Искусственная поджелудочная железа) имеет успех — сотни людей уже используют его, в том числе и Дана Люис.
Всем здоровья и надежд!
?
P.S. Пока наш консервативный диабетик только начал разбираться в документации системы «OpenAPS». Я не уверена в том, что мы будем ею пользоваться в ближайшее время. Но поделиться такой интересной информацией с нашими читателями я не могла.
Источник
