Sztuczna trzustka

Jesteśmy coraz bliżej pełnej kontroli cukrzycy – obiecują naukowcy

Publikacja: 29.06.2011 02:15

Podstawową zaletą systemów z tzw. zamkniętą pętlą jest ciągłe monitorowanie poziomu cukru we krwi. P

Podstawową zaletą systemów z tzw. zamkniętą pętlą jest ciągłe monitorowanie poziomu cukru we krwi. Pozwala to przewidywać, czy wzrośnie on czy spadnie – i w zależności od tego dozować insulinę. Bardziej złożone zestawy umożliwiają reagowanie na wysiłek fizyczny pacjenta, a także – przez zastosowanie drugiej pompy z glukagonem – nie dopuszczają do wystąpienia zbyt wysokiego ani zbyt niskiego poziomu cukru. Taki zautomatyzowany proces ma też wady – stosowane obecnie czujniki z czasem stają się niedokładne.

Foto: Rzeczpospolita

Skomplikowany system czujników i pomp sterowanych komputerem – tzw. sztuczna trzustka – może zrewolucjonizować walkę z cukrzycą. Prace nad takimi zestawami umożliwiającymi diabetykom normalne życie i bezpieczne kontrolowanie choroby trwają od kilku dekad. Ale – jak przekonywali lekarze podczas zjazdu American Diabetes Association w San Diego – w pełni zautomatyzowane aparaty trafią do potrzebujących już w ciągu kilku najbliższych lat.

Pomysł jest prosty – wyeliminować konieczność wielokrotnych pomiarów (zwykle pacjenci korzystają z urządzeń badających krew z nakłutego igłą palca) i zastrzyków z insuliną. Cały proces miałby się odbywać w sposób całkowicie zautomatyzowany. Zaimplantowany czujnik zbierałby dane o glikemii. Komputer, uwzględniając m.in. dane z czujnika, trendy wzrostu lub spadku poziomu cukru we krwi oraz ewentualny wysiłek fizyczny, decydowałby o podaniu insuliny lub glukagonu (hormonu mającego działanie przeciwne do insuliny). Wstrzyknięć dokonywałyby automatyczne pompy. W ten sposób elektronika naśladowałaby w dużej części pracę prawdziwej trzustki. Ryzyko uszkodzenia nerek czy oczu na skutek niekontrolowanej cukrzycy byłoby minimalne.

Wzór z natury

Niestety, choć zasada działania wydaje się nieskomplikowana, ze zbudowaniem sztucznej trzustki inżynierowie mają kłopot.

– Pierwsze tego typu urządzenia opracowane w latach 70. miały problem – były rozmiarów lodówki – tłumaczy dr Aaron Kowalski z Juvenile Diabates Research Foundation (JDRF). Kieruje on uruchomionym przez tę amerykańską organizację w 2006 roku programem budowy i testowania sztucznej trzustki. Podobne urządzenia przeznaczone są dla pacjentów cierpiących na cukrzycę typu 1 (tzw. dziecięcą), u których uszkodzeniu uległy produkujące insulinę komórki trzustki. Przeżycie takich osób uzależnione jest od podawania insuliny z zewnątrz.

Nowoczesne prototypy sztucznej trzustki są mniejsze, ale nadal nie są gotowe do codziennego używania. Podczas zjazdu w San Diego specjaliści z Uniwersytetu w Bostonie prezentowali wyniki testów czujników glukozy Abbott Laboratories FreeStyle Navigator i dwóch pomp insuliny sterowanych laptopem. Test trwał zaledwie 51 godzin (dwie noce i sześć posiłków). Sześciu pacjentów – testerów przypiętych do aparatury mogło bez przeszkód poruszać się po szpitalu, a nawet jeździć na rowerze. Wyniki analizy wskazywały, że poziom cukru we krwi był stale na właściwym poziomie.

– To bardzo dobrze. Można uznać, że to prawie normalne wyniki – mówił dr Steven Russell z Massachusetts General Hospital w Bostonie.

Pompka z inteligencją

Podobny automat opracowali również Brytyjczycy z Uniwersytetu Cambridge. Właściwy poziom cukru udało się utrzymać przez ok. 60 proc. czasu.

– Takie urządzenia zmienią sposób leczenia cukrzycy typu 1 – podkreśla dr Roman Hovorka, który obiecał, że teraz takie urządzenia trafią do testów w domach.

Prostą pompę insuliny połączoną z czujnikiem oferuje już w Europie Medtronic. Zarówno sensor, jak i rurkę od pompy umieszcza się pod skórą.

Nieco bardziej skomplikowany system opracowali specjaliści z Mayo Clinic. Pacjenci zostali wyposażeni w akcelerometry (czujniki wykrywające ruch), dzięki czemu komputer sterujący otrzymywał informacje o wysiłku diabetyków i odpowiednio do tego dawkował insulinę i glukagon. Zestaw trafi do testów jeszcze w tym roku – zapewnia Yogish Kudva, kierownik zespołu z Mayo Clinic.

– To wspaniale, że możemy to już zrobić w centrach akademickich, wiele się uczymy, ale tak naprawdę musimy te prototypy dać ludziom cierpiącym na cukrzycę – mówi dr Kowalski agencji Reuters. – Te produkty muszą trafić na rynek.

Cukrzyca przyspieszyła

A potrzeba skutecznego narzędzia pozwalającego kontrolować cukrzycę staje się coraz pilniejsza. Według opublikowanych kilka dni temu szacunkowych danych naukowców z Uniwersytetu Harvarda i Imperial College London w ciągu ostatnich 30 lat liczba diabetyków się podwoiła. Naukowcy przeanalizowali stan zdrowia 3,7 mln osób na całym świecie. Na tej podstawie stwierdzili, że liczba osób z cukrzycą (typu 1 i 2) wzrosła do łącznie 347 mln. Zdaniem naukowców to efekt tego, że coraz dłużej żyjemy. I się przejadamy.

masz pytanie, wyślij e-mail do autora p.koscielniak@rp.pl

Skomplikowany system czujników i pomp sterowanych komputerem – tzw. sztuczna trzustka – może zrewolucjonizować walkę z cukrzycą. Prace nad takimi zestawami umożliwiającymi diabetykom normalne życie i bezpieczne kontrolowanie choroby trwają od kilku dekad. Ale – jak przekonywali lekarze podczas zjazdu American Diabetes Association w San Diego – w pełni zautomatyzowane aparaty trafią do potrzebujących już w ciągu kilku najbliższych lat.

Pomysł jest prosty – wyeliminować konieczność wielokrotnych pomiarów (zwykle pacjenci korzystają z urządzeń badających krew z nakłutego igłą palca) i zastrzyków z insuliną. Cały proces miałby się odbywać w sposób całkowicie zautomatyzowany. Zaimplantowany czujnik zbierałby dane o glikemii. Komputer, uwzględniając m.in. dane z czujnika, trendy wzrostu lub spadku poziomu cukru we krwi oraz ewentualny wysiłek fizyczny, decydowałby o podaniu insuliny lub glukagonu (hormonu mającego działanie przeciwne do insuliny). Wstrzyknięć dokonywałyby automatyczne pompy. W ten sposób elektronika naśladowałaby w dużej części pracę prawdziwej trzustki. Ryzyko uszkodzenia nerek czy oczu na skutek niekontrolowanej cukrzycy byłoby minimalne.

Nauka
Orki kontra „największa ryba świata”. Naukowcy ujawniają zabójczą taktykę polowania
Nauka
Radar NASA wychwycił „opuszczone miasto” na Grenlandii. Jego istnienie zagraża środowisku
Nauka
Jak picie kawy wpływa na jelita? Nowe wyniki badań
Nauka
Północny biegun magnetyczny zmierza w kierunku Rosji. Wpływa na nawigację
Materiał Promocyjny
Przewaga technologii sprawdza się na drodze
Nauka
Przełomowe ustalenia badaczy. Odkryto życie w najbardziej „niegościnnym” miejscu na Ziemi
Materiał Promocyjny
Transformacja w miastach wymaga współpracy samorządu z biznesem i nauką