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

Nauka
Czy naukowcy potrafią przepowiedzieć przyszłość? Jak przewidzieć kolejną pandemię
Nauka
Zaskakujący eksperyment z dzikimi rybami. „Tak, jakby one nas studiowały, a nie odwrotnie”
Nauka
Wilki same się udomowiły? Ciekawy wynik matematycznej symulacji
Nauka
Zaskakujące odkrycie dotyczące jądra Ziemi. Co dzieje się w środku planety?
Materiał Promocyjny
Konieczność transformacji energetycznej i rola samorządów
Nauka
"Ogromne konsekwencje" decyzji Donalda Trumpa. Wstrzymane badania nad HIV i malarią
Materiał Promocyjny
Sezon motocyklowy wkrótce się rozpocznie, a Suzuki rusza z 19. edycją szkoleń