Ένα τεχνητό πάγκρεας που αναπτύχθηκε από μια ομάδα ερευνητών του Κέμπριτζ βοηθά στην προστασία των πολύ μικρών παιδιών με διαβήτη τύπου 1 σε μια ιδιαίτερα ευάλωτη περίοδο της ζωής τους. Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε τον Ιανουάριο του 2022 διαπίστωσε ότι είναι και ασφαλές στη χρήση και πιο αποτελεσματικό στη διαχείριση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα από την τρέχουσα τεχνολογία.
Γράφοντας στο New England Journal of Medicine, οι ερευνητές συνέκριναν την απόδοση του τεχνητού παγκρέατος, το οποίο χρησιμοποιεί έναν αλγόριθμο για να προσδιορίσει την ποσότητα ινσουλίνης που χορηγείται σε σχέση με μια συσκευή που φοράει το παιδί, με τη «θεραπεία με αντλία επαυξημένου αισθητήρα».
Η διαχείριση του διαβήτη τύπου 1 είναι δύσκολη σε πολύ μικρά παιδιά, λόγω πολλών παραγόντων, όπως η υψηλή μεταβλητότητα στα επίπεδα της απαιτούμενης ινσουλίνης και ο τρόπος με τον οποίο τα παιδιά ανταποκρίνονται στη θεραπεία και τα απρόβλεπτα πρότυπα διατροφής και δραστηριότητας. Τα παιδιά κινδυνεύουν ιδιαίτερα από επικίνδυνα χαμηλά επίπεδα σακχάρου στο αίμα (υπογλυκαιμία) και υψηλά επίπεδα σακχάρου στο αίμα (υπεργλυκαιμία). Προηγούμενες μελέτες έχουν συνδέσει την παρατεταμένη υπεργλυκαιμία σε παιδιά με διαβήτη τύπου 1 με χαμηλότερα σκορ IQ και βραδύτερη ανάπτυξη του εγκεφάλου.
Για να διαχειριστούν τα επίπεδα γλυκόζης των παιδιών, οι γιατροί στρέφονται όλο και περισσότερο σε συσκευές που παρακολουθούν συνεχώς τα επίπεδα γλυκόζης και παρέχουν ινσουλίνη μέσω μιας αντλίας, η οποία χορηγεί την ινσουλίνη μέσω ενός σωληνίσκου που εισάγεται στο δέρμα. Αυτές οι συσκευές έχουν αποδειχθεί επιτυχημένες σε ένα βαθμό σε μεγαλύτερα παιδιά, αλλά όχι σε πολύ μικρά παιδιά.
Η τρέχουσα τεχνολογία — θεραπεία με αντλία με αισθητήρα — απαιτεί από τους γονείς να ελέγχουν τα επίπεδα γλυκόζης του παιδιού τους χρησιμοποιώντας μια οθόνη και στη συνέχεια να προσαρμόζουν χειροκίνητα την ποσότητα ινσουλίνης που χορηγείται από την αντλία.
Ο καθηγητής Roman Hovorka από το Ινστιτούτο Μεταβολικής Επιστήμης Wellcome-MRC στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ έχει αναπτύξει μια εφαρμογή – CamAPS FX – η οποία, σε συνδυασμό με οθόνη παρακολούθησης γλυκόζης και αντλία ινσουλίνης, λειτουργεί ως τεχνητό πάγκρεας, ρυθμίζοντας αυτόματα την ποσότητα ινσουλίνης αποδίδει με βάση τα προβλεπόμενα ή τα επίπεδα γλυκόζης σε πραγματικό χρόνο. Είναι ένα «υβριδικό σύστημα κλειστού συστήματος», που σημαίνει ότι ο φροντιστής του παιδιού θα πρέπει να χορηγεί ινσουλίνη την ώρα των γευμάτων, αλλά όλες τις άλλες φορές ο αλγόριθμος λειτουργεί από μόνος του. Δεν υπάρχουν ακόμα εμπορικά διαθέσιμες εκδόσεις συστημάτων πλήρως κλειστού βρόχου.
Ο καθηγητής Hovorka εξήγησε: «Το CamAPS FX κάνει προβλέψεις σχετικά με το τι πιστεύει ότι είναι πιθανό να συμβεί στη συνέχεια με βάση την προηγούμενη εμπειρία. Μαθαίνει πόση ινσουλίνη χρειάζεται το παιδί την ημέρα και πώς αλλάζει σε διαφορετικές ώρες της ημέρας. Στη συνέχεια χρησιμεύει για να προσαρμόσει τα επίπεδα ινσουλίνης βοηθώντας στην επίτευξη ιδανικών επιπέδων σακχάρου στο αίμα. Εκτός από τα γεύματα, είναι πλήρως αυτοματοποιημένο, επομένως οι γονείς δεν χρειάζεται να παρακολουθούν συνεχώς τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα του παιδιού τους».
Εργαζόμενος σε επτά κέντρα στο Ηνωμένο Βασίλειο και την Ευρώπη, ο καθηγητής Hovorka και μια διεθνής ομάδα ερευνητών στρατολόγησαν 74 παιδιά με διαβήτη τύπου 1, ηλικίας ενός έως επτά ετών, για να λάβουν μέρος στη δοκιμή τους. Η δοκιμή συνέκρινε την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα της υβριδικής θεραπείας κλειστού συστήματος με τη θεραπεία με αντλία αισθητήρα. Όλα τα παιδιά χρησιμοποίησαν το υβριδικό σύστημα κλειστού συστήματος CamAPS FX για 16 εβδομάδες και στη συνέχεια χρησιμοποίησαν τη θεραπεία ελέγχου (θεραπεία με αντλία με αισθητήρα) για 16 εβδομάδες.
Κατά μέσο όρο, τα παιδιά περνούσαν περίπου τα τρία τέταρτα της ημέρας τους (71,6%) στο εύρος στόχου για τα επίπεδα γλυκόζης τους όταν χρησιμοποιούσαν CamAPS FX — σχεδόν εννέα ποσοστιαίες μονάδες υψηλότερα σε σύγκριση με την περίοδο ελέγχου, αντιστοιχώντας σε επιπλέον 125 λεπτά την ημέρα σε το εύρος στόχου.
Τα παιδιά περνούσαν λιγότερο από το ένα τέταρτο (22,9%) του χρόνου τους με αυξημένα επίπεδα σακχάρου στο αίμα – υπεργλυκαιμία – ενώ χρησιμοποιούσαν το CamAPS FX, σχεδόν εννέα ποσοστιαίες μονάδες χαμηλότερα από ό,τι κατά την περίοδο ελέγχου. Δεν υπήρχε διαφορά μεταξύ των δύο ομάδων στον χρόνο που δαπανήθηκε σε υπογλυκαιμία.
Η εφαρμογή μείωσε τα μέσα επίπεδα σακχάρου στο αίμα — μια μέτρηση ενός μορίου που είναι γνωστό ως γλυκοζυλιωμένη αιμοσφαιρίνη ή HbA1c. Η γλυκοζυλιωμένη αιμοσφαιρίνη αναπτύσσεται όταν η αιμοσφαιρίνη, μια πρωτεΐνη στα ερυθρά αιμοσφαίρια που μεταφέρει οξυγόνο σε όλο το σώμα, ενώνεται με τη γλυκόζη στο αίμα, «γλυκοζυλιωμένη». Με τη μέτρηση της HbA1c, οι κλινικοί γιατροί μπορούν να πάρουν μια συνολική εικόνα για τα μέσα επίπεδα σακχάρου στο αίμα ενός ατόμου για μια περίοδο εβδομάδων ή μηνών. Για τα άτομα με διαβήτη, όσο υψηλότερη είναι η HbA1c, τόσο μεγαλύτερος είναι ο κίνδυνος εμφάνισης επιπλοκών που σχετίζονται με τον διαβήτη.
Στην αρχή, τα μέσα επίπεδα HbA1c ήταν 7,3% — η εφαρμογή το μείωσε κατά 0,7 ποσοστιαίες μονάδες. Αυτό είναι ιδιαίτερα αξιοσημείωτο καθώς οι συμμετέχοντες στη μελέτη είχαν καλό γλυκαιμικό έλεγχο –δηλαδή σχετικά χαμηλή HbA1c — στην αρχή, και συχνά είναι δύσκολο να βελτιωθεί ο έλεγχος της γλυκόζης χωρίς να έχουν περισσότερα συμβάντα χαμηλής γλυκόζης στο αίμα (υπογλυκαιμία).
Η Dr Julia Ware, κύριος συγγραφέας της μελέτης, επίσης από το Ινστιτούτο Μεταβολικής Επιστήμης Wellcome-MRC, είπε: «Τα πολύ μικρά παιδιά είναι εξαιρετικά ευάλωτα στις αλλαγές στα επίπεδα σακχάρου στο αίμα τους. Τα υψηλά επίπεδα ιδιαίτερα μπορεί να έχουν δυνητικές μόνιμες συνέπειες στην ανάπτυξη του εγκεφάλου τους. Επιπλέον, πέρα από αυτό, ο διαβήτης είναι πολύ δύσκολο να αντιμετωπιστεί σε αυτήν την ηλικιακή ομάδα, δημιουργώντας τεράστιο βάρος για τις οικογένειες.
Το CamAPS FX οδήγησε σε βελτιώσεις σε διάφορα μέτρα, συμπεριλαμβανομένης της υπεργλυκαιμίας και των μέσων επιπέδων σακχάρου στο αίμα, χωρίς να αυξήσει τον κίνδυνο υπογλυκαιμίας. Αυτό είναι πιθανό να έχει σημαντικά οφέλη για εκείνα τα παιδιά που το χρησιμοποιούν».
Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις που αναφέρουν οικογένειες μικρών παιδιών με διαβήτη τύπου 1 είναι η κακή ποιότητα ύπνου, καθώς η διακύμανση στις απαιτήσεις σε ινσουλίνη και ο φόβος των γονέων για υπογλυκαιμία είναι υψηλότεροι κατά τη διάρκεια της νύχτας. Στη μελέτη τους, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι περισσότερο από το 80% των μετρήσεων ολονύκτιας αισθητήρα ήταν εντός του εύρους στόχου, δείχνοντας ότι η υβριδική θεραπεία κλειστού συστήματος αντιμετωπίζει το «πρόβλημα της νύχτας» πιο αποτελεσματικά από τη θεραπεία με αντλία με αισθητήρα.
Η Δρ Ware πρόσθεσε: «Οι γονείς έχουν περιγράψει το τεχνητό πάγκρεας ως κάτι που τους άλλαξε τη ζωή, καθώς σήμαινε ότι μπορούσαν να χαλαρώσουν και να αφιερώσουν λιγότερο χρόνο ανησυχώντας για τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα του παιδιού τους, ιδιαίτερα τη νύχτα. Μας λένε ότι τους δίνει περισσότερο χρόνο να κάνουν ό,τι μπορεί να κάνει κάθε “κανονική” οικογένεια, να παίζουν και να κάνουν διασκεδαστικά πράγματα με τα παιδιά τους».
Το CamAPS FX έχει ήδη αντίκτυπο στις ζωές των παιδιών και των οικογενειών τους. Είναι διαθέσιμο μέσω ενός αριθμού καταπιστεύματος του NHS σε ολόκληρο το Ηνωμένο Βασίλειο, συμπεριλαμβανομένου του Cambridge University Hospitals NHS Foundation Trust, και η ομάδα ελπίζει ότι σύντομα θα είναι διαθέσιμο ακόμη ευρύτερα.
Ο καθηγητής Hovorka πρόσθεσε: «Από τις πρώτες κλινικές δοκιμές των αλγορίθμων μας μέχρι τα σημερινά ευρήματα χρειάστηκαν πάνω από μια δεκαετία, αλλά η αφοσίωση της ομάδας μου και η υποστήριξη όλων των παιδιών και των οικογενειών που συμμετείχαν στις σπουδές μας, απέδωσε καρπούς. Πιστεύουμε ότι το τεχνητό μας πάγκρεας θα μεταμορφώσει τη ζωή των οικογενειών με πολύ μικρά παιδιά που επηρεάζονται από διαβήτη τύπου 1».
Το CamAPS FX έχει αποδειχθεί ότι λειτουργεί σε μεγαλύτερα παιδιά και εφήβους με διαβήτη τύπου 1. Η σημερινή μελέτη είναι η πρώτη φορά που έχει αποδειχθεί αποτελεσματική για αρκετούς μήνες σε πολύ μικρά παιδιά.
Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Πρόγραμμα Πλαίσιο Horizon 2020 της Ευρωπαϊκής Επιτροπής, με πρόσθετη υποστήριξη από το NIHR Cambridge Biomedical Research Centre και το JDRF.
Το CamAPS FX έχει διατεθεί στο εμπόριο από την CamDiab, μια spin-out εταιρεία που ιδρύθηκε από τον καθηγητή Hovorka.
Θα σε ενδιαφέρουν επίσης: Ομάδα ερευνητών του Cambridge δοκίμασε το τεχνητό πάγκρεας σε ασθενείς με διαβήτη τύπου 2 – Γλυκούλι (glykouli.gr)
