Diabetes: Kunstig bukspyttkjertel kan være livsendring

For personer som lever med type 1-diabetes, kan et konstant regime for å kontrollere blodsukkernivå, korrigere insulindoser og telle karbohydrater være mer utmattende enn symptomene på selve sykdommen.

Men etter mer enn to tiår med forsiktig forskning er et team av Harvard-forskere på vei for å frigjøre en kunstig bukspyttkjertel.

Det er en ny teknologi med egen hjerne som kan forbedre helsen og livene til de 1. 2 millioner mennesker som lider av sykdommen.

"Noen mennesker med diabetes gjør en virkelig fantastisk jobb med å administrere diabetes," sier Eyal Dassau, seniorforsker i biomedisinsk ingeniør ved Harvard som er en sentral aktør i utviklingen av kunstig bukspyttkjertelen. "Men så spør du spørsmålet:" Hvor mange timer om dagen bruker du det? 'Og du får full historien. Det tar hyppige fingerpinner og små måltider og insulinjusteringer, så mange ting.

Kanskje er 30 prosent av dagen brukt til å administrere diabetes. Hva om vi kunne kutte den tiden med 50 prosent? Vi snakker virkelig om livskvalitet her. «

Annonse

Les mer: Få fakta om diabetes»

Hva er bukspyttkjertelen igjen?

Bukspyttkjertelen er en viktig liten kjertel som er en del av fordøyelsessystemet.

AnnonseAvgift

En av funksjonene er å frigjøre enzymer som hjelper til med fordøyelsen av mat. Den andre funksjonen er å regulere blodsukkernivået ved å frigjøre hormonene insulin og glukagon i blodet.

I type 1 diabetes virker ikke cellene som frigjør disse hormonene.

Insulin er det kroppen bruker til å flytte sukker fra blodet inn i kroppens celler for å bli brukt som energi. Uten den bevegelsen begynner kroppen å bruke fett i stedet for glukose. Det kan forårsake alvorlige komplikasjoner, inkludert alvorlig dehydrering og en type metabolsk acidose kjent som diabetisk ketoacidose (DKA) som kan føre til koma.

Omvendt, hvis kroppen får for mye insulin fra en ekstern kilde, eller hvis en diabetiker ikke spiser nok eller har økt fysisk aktivitet, kan lavt blodsukker raskt utvikle seg til en diabetisk koma.

Kort sagt, nøye regulering av blodsukker er viktig for overlevelse for diabetikere av type 1. Men det er også litt vondt å klare.

AdvertisementAdvertisement

De fleste diabetikere av typen 1 diagnostiseres i barndommen eller tidlig voksen alder. Å forklare konsekvensene av dårlig kontrollert blodsukker kan være utfordrende, spesielt for noen som ikke har opplevd dem personlig.

Les mer: 29 ting som bare en person med diabetes ville forstå »

En bærbar hjerne

Teamet på Harvard, ledet av kunstig pankreasforsker Francis J.Doyle III, har utviklet teknologi som bruker noen eksisterende systemer for å håndtere diabetes.

Annonse

Noen diabetikere av typen 1 bruker allerede to av de kunstige bukspyttkjertelenes komponenter: en kontinuerlig subkutan insulininjusjonspumpe (CSII) og en kontinuerlig subkutan glukosemonitor (CGM).

Dette er små enheter som gratis diabetikere fra konstant finger pinner, måler ut insulindoser og injiserer medisinene selv.

AdvertisementAdvertisement

Men den nye teknologien inneholder også en matematisk kontrollalgoritme som mottar informasjon fra glukose-sensoren og automatisk administrerer eller opprettholder riktig insulindosering.

Vi har en intern hjerne som kan forutsi flere trinn i fremtiden, og deretter ta forskjellige beslutninger basert på hva vi kaller en kostnadsfunksjon. Eyal Dassau, Harvard University

Systemet handler om prediksjon, sa Dassau Healthline.

På bakgrunn av et konsept kjent som medisinsk inspirert engineering, ser forskere på klinisk informasjon og studier fra leger som behandler diabetes. De bruker deretter denne informasjonen og bruker den til det som er kjent med insulin og glukose, hvordan de fungerer i kroppen, og det komplekse systemet med variabler som fører til at blodsukkernivåene enten faller for lavt eller stiger for høyt.

Annonse

"Det er et lovet land der. Hvis du er der, trenger du ikke å gjøre mye, "sa Dassau om blodsukkernivå.

Med den kunstige bukspyttkjertelen kan vanlige insulindoser bli automatisert basert på en persons normale tidsplan og behov, så lenge personen forblir innenfor et sikkert utvalg av blodsukkerverdier.

AdvertisementAdvertisement

Men det som er unikt om den kunstige bukspyttkjertelen, er evnen til å kompensere og tilpasse seg kroppens behov når nivåene beveger seg utenfor den sikre sone.

"Vi har en intern hjerne som kan forutsi flere trinn i fremtiden, og deretter ta forskjellige beslutninger basert på hva vi kaller en kostnadsfunksjon," sa Dassau. "Så vi må balansere mellom hvor mye insulin du skal gi og hvor mye du skal tolerere å være utenfor sonen … Hvis jeg forutsier at vi skal gå ut av det lovede landet, før jeg er krysser grensen, langt før det - jeg kan gjøre noe for å minimere å bruke tid ut av ønsket sone. «

Les mer: Psykoaktivt anlegg kan holde nøkkelen til å reversere diabetes»

Barna er alle rettferdige

Mer enn 40 kliniske studier har blitt utført ved hjelp av kunstig bukspyttkjertel, inkludert en pågående forsøk på 240 pasienter på ni steder verdensomspennende.

Mange bedrifter og forskerteam som ligner Doyle og Dassau's squads er i ferd med å utvikle sin egen kunstige bukspyttkjertelteknologi.

Dassau er begeistret for dagens forsøk, som vil få pasienter som bruker sin kunstige bukspyttkjertel hjemme, med begrenset overvåkning i 15 uker.

Men, sier han, er det konstante variabler som forskere må regne med. Mange diabetikere av typen 1 er diagnostisert i ung alder, men det kan være vanskelig å få tillatelse til å gjøre forskning på barn og ungdom.

Harvard-teamet, i samarbeid med Yale-forskere, begynner å studere den pediatriske befolkningen. De har nylig jobbet med University of Virginia og Riding On Insulin-teamet med snowboard og skiinstruktører for å undersøke effekten av den kunstige bukspyttkjertelen hos 16 tenåringer med type 1-diabetes.

Selv om det høres ut som en morsom dag, kunne en uke med snowboard leir med ungdom forskerlaget analysere ytelsen til den kunstige bukspyttkjertelen i vanskelige og uforutsigbare omgivelser. De inkluderte trening, endringer i kroppstemperatur, og hva som passerer for et måltid i ungdomspopulasjonen.

"Fra hver studie lærer du noe nytt, det er alltid nye utfordringer," sa Dassau. "I diabetesleiren med ungdom mener jeg at de spiser mye, de trener mye.

Det er noe vi trenger for å lære å håndtere. Systemet har så langt vært veldig bra med ulike utfordringer. "

Les mer: Diabetikere trenger ikke å skille seg bort fra vin»

Kommer snart

Dassau bemerker at fordi laget, som andre lag over hele verden, stadig lærer og reevaluerer sin forskning, er det vanskelig å si nøyaktig når den kunstige bukspyttkjertelen blir lett tilgjengelig for alle type 1 diabetikere.

Han gjetter at det vil være tilgjengelig innen to til fem år i en eller annen form. Teknologien, eller noe lignende, kan en dag brukes til type 2 diabetikere som bruker insulin, men det er mye lenger unna.

Mens de første versjonene sannsynligvis fortsatt krever at folk gir seg insulindoser før de spiser, ser han en form for teknologi som en dag vil være helt effektiv og ikke krever noen innspill fra personen som bærer den.

"Først må du plugge inn verdier før måltider og gi en bolus før måltidet", sa han. "Drømmen er at du ikke trenger å se på den. Til slutt vil det bare fungere av seg selv. “