Σε ηλικία 19 μηνών, η Jamie Kurtzig διαγνώστηκε με διαβήτη τύπου 1. Για τα επόμενα 10 χρόνια, οι γονείς της ξυπνούσαν κάθε τρεις ώρες κατά τη διάρκεια της νύχτας για να τρυπήσουν το δάχτυλο της κόρης τους ώστε να μπορούν να ελέγξουν τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα της. Εάν η γλυκόζη ήταν πολύ χαμηλή, της έδιναν φαγητό για να αποφύγουν επιληπτικές κρίσεις ή απώλεια συνείδησης. Αν ήταν πολύ υψηλή, της έκαναν ένεση ινσουλίνης για να κατέβει το επίπεδο σε ένα φυσιολογικό εύρος.
«Προκάλεσε ένα είδος τραυματικού στρες για τον σύζυγό μου και εμένα», είπε η Sara Kurtzig, η οποία ζει με την κόρη και τον σύζυγό της στο Marin της Καλιφόρνια.
Όμως κατάφεραν να κοιμηθούν περισσότερες νύχτες. Αυτό συνέβη επειδή η Jamie ξεκίνησε να χρησιμοποιεί ένα υβριδικό σύστημα χορήγησης ινσουλίνης κλειστού βρόχου, χάρη σε μια κλινική δοκιμή στο Lucile Packard Children’s Hospital Stanford και το Stanford Medicine που αξιολόγησε τη χρήση του συστήματος σε παιδιά ηλικίας 7 έως 14 ετών.
«Το σύστημα κλειστού βρόχου έχει αλλάξει εντελώς τη ζωή μας», είπε η Sara. «Μου πήρε ένα μήνα για να το εμπιστευτώ, αλλά τώρα μπορώ να πάω για ύπνο στις 23:00 και να ξυπνάω στις 6:30 το πρωί».
Ο Bruce Buckingham, καθηγητής παιδιατρικής ενδοκρινολογίας, διευθύνει κλινικές δοκιμές του συστήματος κλειστού βρόχου, το οποίο ρυθμίζει την παροχή ινσουλίνης με βάση τις μετρήσεις του αισθητήρα γλυκόζης που μετρώνται κάθε πέντε λεπτά. Ονόμασε το σύστημα «ιστορική πρόοδο» για τη φροντίδα του διαβήτη.
«Με αυτό το σύστημα, οι ασθενείς μπορούν να επιτύχουν πολύ αξιόπιστο και ασφαλή έλεγχο της γλυκόζης κατά τη διάρκεια της νύχτας, μετριάζοντας τα υψηλά και χαμηλά κατά τη διάρκεια της νύχτας με ελάχιστη χειροκίνητη παρέμβαση», είπε ο Buckingham. Ο βελτιωμένος έλεγχος της γλυκόζης μειώνει δραματικά τον κίνδυνο για επιληπτικές κρίσεις και μακροχρόνιες επιπλοκές που σχετίζονται με τον διαβήτη τύπου 1.
Ο διαβήτης τύπου 1 είναι μια αυτοάνοση νόσος κατά την οποία το ανοσοποιητικό σύστημα του σώματος επιτίθεται στα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη στο πάγκρεας. Ως αποτέλεσμα, το πάγκρεας παράγει λίγη ή καθόλου ινσουλίνη, μια ορμόνη που προωθεί τη γλυκόζη από την κυκλοφορία του αίματος στα κύτταρα του σώματος για να χρησιμοποιηθεί ως ενέργεια. Χωρίς ινσουλίνη, το σώμα δεν μπορεί, σε μεγάλο βαθμό, να χρησιμοποιήσει τη γλυκόζη ως ενέργεια. Η υπερβολική ποσότητα ινσουλίνης μπορεί να προκαλέσει πολύ χαμηλά επίπεδα γλυκόζης στο αίμα, που μπορεί να οδηγήσει σε επιληπτικές κρίσεις, απώλεια συνείδησης και, στη χειρότερη περίπτωση σε κώμα και θάνατο. Η λίγη ινσουλίνη μπορεί να οδηγήσει σε υψηλά επίπεδα γλυκόζης στο αίμα και μακροχρόνιες επιπλοκές. Γι’ αυτό τα άτομα με διαβήτη τύπου 1 πρέπει να ελέγχουν συχνά τα επίπεδα της γλυκόζης τους.
Τον Σεπτέμβριο του 2016, ένα άρθρο στο Journal of the American Medical Association περιελάμβανε λεπτομερώς την επιτυχημένη πολυκεντρική δοκιμή ενός υβριδικού συστήματος χορήγησης ινσουλίνης κλειστού βρόχου για ασθενείς με διαβήτη τύπου 1 ηλικίας άνω των 14 ετών. Αργότερα τον ίδιο μήνα, ο FDA ανακοίνωσε την έγκριση του συσκευή που δοκιμάστηκε στη μελέτη, το σύστημα Medtronic MiniMed 670G, για αυτήν την ηλικιακή ομάδα.
Οι ασθενείς μπορούν πλέον να φορούν συνεχείς οθόνες γλυκόζης, οι οποίες έχουν έναν αισθητήρα τοποθετημένο κάτω από το δέρμα που διαβάζει την τιμή της γλυκόζης κάθε 5-10 λεπτά. Αυτό είναι πραγματικά χρήσιμο γιατί δεν χρειάζεται να τρυπάτε το δάχτυλό σας έξι έως 10 φορές την ημέρα για να μετρήσετε τα επίπεδα γλυκόζης και η οθόνη μπορεί να σας προειδοποιήσει εάν πέφτετε χαμηλά ή ψηλά. Ο γονέας ενός παιδιού με διαβήτη τύπου 1, μπορεί να λαμβάνει τα δεδομένα γλυκόζης στο κινητό του τηλέφωνο.
Οι συνεχείς μετρητές γλυκόζης μπορούν πλέον να επικοινωνούν με μια αντλία ινσουλίνης. Ένας αλγόριθμος βοηθά στον έλεγχο της δοσολογίας για τη μείωση ή τη διακοπή της ινσουλίνης, εάν προβλέπει ότι το σάκχαρο θα πέσει χαμηλά, και προσθέτει λίγο περισσότερη ινσουλίνη εάν ανεβάσετε.
Το σύστημα, που συνήθως αναφέρεται ως τεχνητό πάγκρεας, λειτουργεί συνδέοντας ασύρματα μια αντλία ινσουλίνης και μια συσκευή παρακολούθησης γλυκόζης. Ενώ ορισμένες από τις δοκιμές και τις προσαρμογές του σακχάρου στο αίμα μπορούν να γίνουν από το σύστημα, οι ασθενείς πρέπει να εξακολουθούν να εκτελούν αυτές τις εργασίες οι ίδιοι πριν από το φαγητό .Πρέπει να δοθεί μια δόση ινσουλίνης πριν το φαγητό, αλλά πραγματικά αφαιρεί μεγάλο βάρος από τη διαχείριση του διαβήτη τύπου 1.
«Δεν έχουμε φτάσει ακόμη στο σημείο να έχουν δοκιμαστεί αυτά τα συστήματα σε όλες τις ηλικιακές ομάδες ή να μιμούνται πραγματικά όλες τις λειτουργίες ενός ανθρώπινου παγκρέατος, επομένως υπάρχει περισσότερη δουλειά να κάνουμε», είπε ο Buckingham. Μεταξύ των προκλήσεων: Τα τρέχοντα υβριδικά συστήματα κλειστού βρόχου εξακολουθούν να απαιτούν από τους ασθενείς να αξιολογούν την ποσότητα τροφής (υδατάνθρακες) που τρώνε και να χορηγούν μια δόση ινσουλίνης μέσω της αντλίας τους πριν από τα γεύματα.
Ο Buckingham και η ομάδα του στο Στάνφορντ συνεχίζουν να εργάζονται για τη βελτίωση του συστήματος. Οι προσπάθειές τους περιλαμβάνουν τη δοκιμή και την προσαρμογή αυτών των συσκευών για μικρότερα παιδιά, καθώς και συστήματα δοκιμών με διαφορετικές διεπαφές χρήστη και διαφορετικές μεθοδολογίες που προσαρμόζονται για την άσκηση και την παροχή ινσουλίνης στα γεύματα.
Ο αισθητήρας που έχει τοποθετηθεί στο χέρι της Jamie παρακολουθεί τα επίπεδα γλυκόζης της και επικοινωνεί τα δεδομένα στην αντλία ινσουλίνης της. Είναι ιδιαίτερα χαρούμενη που μπορεί να παραμένει ενώ κολυμπά. Η δωδεκάχρονη τώρα θέλει την ελευθερία της για να κάνει πράγματα όπως να κοιμάται στο σπίτι ενός φίλου, είπε: «Όταν το σύστημα είναι σε αυτόματη λειτουργία, παρακολουθεί το σάκχαρό μου κάθε πέντε λεπτά και διατηρεί το σωστό επίπεδο. Τώρα πρέπει να ελέγχω το σάκχαρο στο αίμα τέσσερις φορές την ημέρα ενώ στο παρελθόν έπρεπε ακόμη και 12 φορές την ημέρα.
Ο Buckingham σημείωσε ότι η πρόοδος δεν θα ήταν δυνατή χωρίς την προθυμία των ανθρώπων να συμμετάσχουν σε δοκιμές. «Ήμασταν πολύ τυχεροί που έχουμε μια κοινότητα διαβήτη που ενδιαφέρεται να κάνει μελέτες και να συνεργαστεί μαζί μας», είπε.
Η Jamie είπε ότι η συσκευή της έδωσε ελευθερία και ευθύνη που δεν είχε πριν. «Κάνω περισσότερα πράγματα για τον εαυτό μου τώρα, αλλά εξακολουθώ να πρέπει να δίνω ινσουλίνη με το χέρι όταν τρώω υδατάνθρακες γιατί η συσκευή δεν το κάνει ακόμα μόνη της», είπε. «Ήθελα να κοιμάμαι καλύτερα και ήθελα η μαμά μου να κοιμάται καλύτερα. Επίσης, ήθελα πολύ να βοηθήσω άλλες οικογένειες και να συνεισφέρω στην επιστήμη σε όλο τον κόσμο. Λόγω της δοκιμής, αισθάνομαι πραγματικά ότι είμαι μέρος της ιστορίας του διαβήτη», είπε.
Ο στόχος των υβριδικών συστημάτων κλειστού βρόχου είναι να επιβαρύνουν λιγότερο τους ασθενείς σχετικά με τη φροντίδα του διαβήτη και να διατηρούν τις τιμές της γλυκόζης τους σε ένα ασφαλές εύρος, ώστε να είναι πιο υγιείς. Η προσπάθεια είναι να εξαλειφθεί η ανάγκη για τους ασθενείς να δίνουν στους εαυτούς τους μια δόση ινσουλίνης (bolus, όπως είναι γνωστό στον κόσμο του διαβήτη) πριν από το φαγητό -πρέπει να γίνεται σε κάθε σνακ και σε κάθε γεύμα.
«Στα σημερινά συστήματα κλειστού βρόχου, η ινσουλίνη έρχεται λίγο πιο αργά και διαρκεί λίγο περισσότερο από όσο θα θέλαμε», είπε ο Buckingham. «Αυτοί οι χρόνοι καθυστέρησης καθιστούν δύσκολη την παροχή ινσουλίνης για ένα γεύμα σε ένα σύστημα πλήρους κλειστού βρόχου. Ανυπομονούμε να συνεργαστούμε με ινσουλίνες ταχείας δράσης -και πιο γρήγορη παράδοση- για να βελτιώσουμε τον έλεγχο της γλυκόζης των γευμάτων και να μειώσουμε την επιβάρυνση».
Επειδή το πάγκρεας ελέγχει τη γλυκόζη τόσο απελευθερώνοντας ινσουλίνη για να μειώσει τα επίπεδα γλυκόζης όσο και απελευθερώνοντας γλυκαγόνη για να αυξήσει τα επίπεδα γλυκόζης, μια άλλη προσέγγιση για τον έλεγχο κλειστού βρόχου είναι η χορήγηση όχι μόνο ινσουλίνης αλλά και γλυκαγόνης. Μια πολυκεντρική μελέτη που χρηματοδοτήθηκε από το NIH τεστάρει το «βιονικό πάγκρεας». Αυτό το σύστημα έχει τη δυνατότητα να εξαλείψει την ανάγκη για μέτρηση υδατανθράκων πριν από τα γεύματα, ενώ παράλληλα αποτρέπει την υπογλυκαιμία μέσω της παροχής γλυκαγόνης.
