Diabete: il pancreas artificiale può essere lifechanging
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Per le persone che vivono con diabete di tipo 1, un regime costante di controllo dei livelli di glucosio nel sangue, correzione delle dosi di insulina e conteggio dei carboidrati può essere più faticoso dei sintomi della malattia stessa.
Ma dopo più di due decenni di ricerche accurate, un team di scienziati di Harvard è sul punto di liberare un pancreas artificiale.
Pubblicità PubblicitàÈ una nuova tecnologia con un "cervello" a sé stante che potrebbe migliorare drasticamente la salute e la vita dei 1. 2 milioni di persone che soffrono della malattia.
"Alcune persone affette da diabete stanno facendo un lavoro davvero fantastico nella gestione del diabete", ha affermato Eyal Dassau, ricercatore senior in ingegneria biomedica ad Harvard, che è un attore chiave nello sviluppo del pancreas artificiale. "Ma poi fai la domanda: 'Quante ore al giorno stai spendendo per quello? "E tu ottieni la storia completa. Servono frequenti bastoncini per le dita e piccoli pasti e correzioni di insulina, così tante cose.
Forse il 30 percento della giornata è dedicato alla gestione del diabete. E se potessimo ridurre quel tempo del 50%? Stiamo davvero parlando della qualità della vita qui. "
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Cos'è il pancreas, ancora?
Il pancreas è una piccola ghiandola importante che fa parte del sistema digestivo.
Pubblicità PubblicitàUna delle sue funzioni è quella di rilasciare enzimi che aiutano la digestione del cibo. La sua altra funzione è di regolare i livelli di zucchero nel sangue rilasciando gli ormoni insulina e glucagone nel flusso sanguigno.
Nel diabete di tipo 1, le cellule che rilasciano questi ormoni non funzionano.
L'insulina è ciò che il corpo usa per spostare lo zucchero dal sangue nelle cellule del corpo per essere usato come energia. Senza quel movimento, il corpo inizia a usare grasso invece di glucosio. Ciò può causare gravi complicazioni, tra cui una grave disidratazione e un tipo di acidosi metabolica nota come Deto-chetoacidosi (DKA) che può portare al coma.
Viceversa, se il corpo riceve troppa insulina da una fonte esterna, o un diabetico non mangia abbastanza o ha aumentato l'attività fisica, un basso livello di zucchero nel sangue può rapidamente trasformarsi in un coma diabetico.
In breve, un'attenta regolazione della glicemia è indispensabile per la sopravvivenza dei diabetici di tipo 1. Ma è anche un po 'difficile da gestire.
Pubblicità PubblicitàLa maggior parte dei diabetici di tipo 1 viene diagnosticata nell'infanzia o nella prima età adulta. Spiegare le conseguenze di una glicemia poco controllata può essere difficile, specialmente per chi non li ha mai sperimentati personalmente.
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Un cervello portatile
Il team di Harvard, guidato da un ricercatore del pancreas artificiale di lunga data Francis J.Doyle III, ha sviluppato una tecnologia che utilizza alcuni sistemi esistenti per la gestione del diabete.
PubblicitàAlcuni diabetici di tipo 1 utilizzano già due componenti del pancreas artificiale: una pompa per infusione sottocutanea continua (CSII) e un monitor per la glicemia sottocutanea continua (CGM).
Questi sono piccoli dispositivi che liberano i diabetici dai polpastrelli, misurano le dosi di insulina e iniettano i farmaci stessi.
Pubblicità PubblicitàMa la nuova tecnologia include anche un algoritmo di controllo matematico che riceve informazioni dal sensore di glucosio e gestisce automaticamente o trattiene il dosaggio di insulina appropriato.
Abbiamo un cervello interno in grado di prevedere più passaggi in futuro e quindi prendere decisioni diverse in base a ciò che chiamiamo funzione di costo. Eyal Dassau, Università di HarvardIl sistema è "tutto basato sulla predizione", ha detto Dassau a Healthline.
Basato su un concetto noto come ingegneria medicalmente ispirata, i ricercatori esaminano le informazioni cliniche e gli studi dei medici che gestiscono il diabete. Quindi usano queste informazioni e le applicano a ciò che è noto sull'insulina e sul glucosio, su come funzionano nell'organismo e sul complesso sistema di variabili che causano un abbassamento troppo basso o un aumento troppo alto dei livelli di glucosio nel sangue.
Pubblicità"C'è una terra promessa lì. Se sei lì, non devi fare molto ", ha detto Dassau dei livelli di glucosio nel sangue.
Con il pancreas artificiale, le dosi regolari di insulina potrebbero essere automatizzate in base al normale programma e alle esigenze di una persona, a condizione che la persona rimanga entro un intervallo di valori di glucosio nel sangue sicuro.
Pubblicità PubblicitàMa ciò che rende unico il pancreas artificiale è la sua capacità di compensare e adattarsi alle esigenze del corpo quando i livelli si muovono fuori da quella zona sicura.
"Abbiamo un cervello interno in grado di prevedere più passaggi in futuro e quindi prendere decisioni diverse in base a ciò che chiamiamo funzione di costo", ha affermato Dassau. "Quindi abbiamo bisogno di bilanciare tra quanto insulina darai e quanto tollererai di essere fuori dalla zona … Se sto prevedendo che usciremo dalla terra promessa, prima che io sia attraversando il confine, molto prima: posso intervenire per ridurre al minimo il tempo trascorso fuori dalla zona desiderata. "
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I bambini sono a posto
Più di 40 studi clinici sono stati condotti usando il pancreas artificiale, inclusa una sperimentazione in corso su 240 pazienti in nove siti In tutto il mondo.
Molte società e gruppi di ricerca simili alle squadre di Doyle e Dassau stanno sviluppando la propria tecnologia del pancreas artificiale.
Dassau è entusiasta dell'odierna sperimentazione, che prevede che i pazienti utilizzino il pancreas artificiale a casa, con monitoraggio limitato, per 15 settimane.
Ma, dice, ci sono variabili costanti che i ricercatori devono tenere in considerazione. Molti diabetici di tipo 1 vengono diagnosticati in giovane età, ma ottenere il permesso di fare ricerche su bambini e adolescenti può essere complicato.
Il team di Harvard, in collaborazione con i ricercatori di Yale, sta iniziando a studiare la popolazione pediatrica. Di recente hanno collaborato con l'Università della Virginia e con il team di snowboard e istruttori di sci Riding On Insulin per studiare l'efficacia del pancreas artificiale in 16 adolescenti con diabete di tipo 1.
Anche se sembra divertente, una settimana di campi da snowboard con adolescenti ha permesso al team di ricerca di analizzare le prestazioni del pancreas artificiale in situazioni difficili e imprevedibili. Quelli includevano l'esercizio fisico, i cambiamenti nella temperatura corporea e ciò che passa per un pasto nella popolazione adolescente.
"Da ogni studio si impara qualcosa di nuovo, ci sono sempre nuove sfide", ha detto Dassau. "Nel campo del diabete con adolescenti, voglio dire, mangiano molto, si allenano molto.
È qualcosa che dobbiamo imparare a gestire. Finora, il sistema funziona davvero bene con diverse sfide. "
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Dassau nota che, poiché la squadra, come gli altri team di tutto il mondo, sta costantemente imparando e rivalutando le proprie ricerche, è difficile per dire esattamente quando il pancreas artificiale diventerà facilmente disponibile per tutti i diabetici di tipo 1.
Suppone che sarà disponibile entro due o cinque anni in una qualche forma. La tecnologia, o qualcosa di simile, potrebbe un giorno essere usata per i diabetici di tipo 2 che usano l'insulina, ma questo è molto più lontano.
Mentre le versioni iniziali probabilmente richiederanno ancora alle persone di darsi dosi di insulina prima di mangiare, egli immagina una forma della tecnologia che un giorno sarà del tutto efficiente e non richiederà alcun input da parte della persona che la indossa.
"Inizialmente dovrai inserire valori prima dei pasti e dare un bolo pre-pasto [dose di insulina]" ha detto. "Il sogno è che non avrai bisogno di guardarlo. Alla fine funzionerà da solo. “
