Архив:

Искусственная поджелудочная железа с двумя гормонами

В ходе клинических испытаний, в которых изучались преимущества уникальной системы искусственного поджелудочной железы с использованием двух гормонов для контроля уровня сахара в крови, пациенты смогли добиться практически нормального уровня сахара в течение более 24 часов без гипогликемии, или низкого уровня сахара в крови. Результаты исследования представлены в журнале «Science Translational Medicine».

Исследователи из Бостонского университета и Massachusetts General Hospital проверили безопасность и эффективность новой замкнутой системы, включающей использование глюкагона, в дополнение к инсулину. Глюкагон является естественным гормоном, который повышает уровень сахара в крови в ответ на гипогликемию и его синтез нарушается у людей с диабетом типа 1. Кроме того, подача глюкагона в замкнутой системе был разработана для того, чтобы более точно имитировать нормальные физиологические процессы в организме человека, не страдающего диабетом. В настоящее время глюкагон не используется в качестве элемента терапии диабета типа 1, но он используется в больших дозах для лечения людей в чрезвычайных ситуациях при низком уровне глюкозы в крови.

Поддержание оптимального уровня сахара в крови является основной проблемой для людей с диабетом типа 1, понижение уровня глюкозы в крови до опасно низкого уровня может привести к судорогам, коме, а в некоторых случаях и к смерти.

Система содержит комбинированный датчик, расположенный непосредственно в кровеносном сосуде для контроля уровня глюкозы и инфузионных насосов, которые находятся под контролем сложной компьютерной программы, которые определяют уровень дозировки инсулина и глюкагона в зависимости от уровня глюкозы в крови.

По словам Эдуарда Дамиано, доцента кафедры биомедицинской инженерии из Бостонского университета и ведущего автора исследования, система была разработана для того, чтобы усваивание глюкозы происходило постепенно, для этого небольшие дозы глюкагона подавались в кровь постепенно в течение дня, подобно тому, как это происходит в организме у людей, не страдающих диабетом.

Исследование с участием 11 взрослых пациентов с диабетом типа 1, которые носили системы в течение 27 часов. Участники съедали три стандартизированных, с высоким содержанием углеводов порции пищи в течение дня и спали всю ночь в больнице. В ходе первого этапа исследования у шести участников исследования был достигнут средний уровень глюкозы в крови в пределах 140 мг/дл в целевом диапазоне с искусственной системой поджелудочной железы без гипогликемии, у других участников исследования была зафиксирована гипогликемия. На втором этапе исследования ученые несколько отрегулировали системы, чтобы достичь более медленного темпа поглощения инсулина и ни у одного из участников исследования не было зафиксировано значительной гипогликемии при повторных экспериментах. Хотя средний уровень сахара в крови у пациентов были несколько выше нормы, в повторных экспериментах он оставался на вполне приемлемом уровне.

В целом, группа исследователей зафиксировала результаты, свидетельствующие о том, что глюкагон последовательно помог обратить вспять резкое снижение уровня сахара в крови и удерживать его на приемлемом уровне. «Это исследование свидетельствует о том, что принцип использования глюкагона в системах искусственной поджелудочной железы может быть полезными и важными для снижения риска резкого падения уровня сахара в крови в чрезвычайных ситуациях», - сказал Аарон Ковальски, помощник вице-президента JDRF (Juvenile Diabetes Research Foundation - Исследовательский Фонд Детского Диабета) в вопросах метаболического контроля и директор проекта по разработке искусственной поджелудочной железы JDRF, - «кроме того, она также дает нам понимание того, что скорость всасывания инсулина играет очень важную роль в настройке алгоритмов, которые будут управлять этими системами, с тем, чтобы они функционировали в оптимальном режиме».

Диабет типа 1 является аутоиммунным заболеванием, при котором иммунная система атакует и убивает клетки в поджелудочной железе, которые производят инсулин, гормон, который позволяет людям превращать продукты питания в энергию. Если бы даже глюкагон-продуцирующие клетки не разрушались, глюкагон больше не синтезируется в ответ на низкий уровень сахара в крови, в результате чего люди с диабетом типа 1 уязвимы к гипогликемии. Диабет типа 1 является проблемой для 3 миллионов американских детей, подростков и взрослых.

Чтобы управлять своей болезнью, люди с диабетом типа 1 должны измерять уровень сахара в крови несколько раз в течение дня (как правило, после укола пальца производится забор крови для анализа) и колоть инсулин несколько раз в день, чтобы поддерживать уровень сахара в крови в течение дня на определенном уровне. Это является повседневной процедурой и продолжается в течение жизни, потому что инсулин не лечит диабет, а лишь восполняет недостаток собственного.

Исследования показали, что хороший контроль уровня сахара в крови является ключевым фактором в снижении риска крайне неприятных и опасных осложнений заболевания, таких, как слепота и поражение почек. Однако страх перед возникновением чрезвычайных ситуаций с резким изменением уровня сахара в крови часто не позволяет многим людям поддерживать его на должном уровне, что является значительной проблемой как для врачей, так и для их пациентов. Интенсивная инсулинотерапия с несколькими ежедневные инъекциями отлично контролирует уровень сахара в крови, однако чревата значительным риском возникновения гипогликемии. Именно поэтому проект по созданию искусственной поджелудочной железы настолько активно поддерживается многими фондами и общественными организациями, которые занимаются изучением проблем диабета.

Нынешнее исследование представляет собой последний этап проекта по созданию искусственной поджелудочной железе, поддерживаемого JDRF. Это исследование является логическим завершением значительного прогресса, достигнутого в этом направлении в 2006 году, когда в ходе финансируемого JDRF проекта по созданию искусственной поджелудочной железы и участием группы университетских математиков, инженеров и экспертов в области диабета, были разработаны компьютерные программы, необходимые функционирования искусственной поджелудочной железы, а также созданы ее прототипы.

Целью поддерживаемого JDRF проекта по созданию искусственной поджелудочной железы является ускорение развития автоматизированных систем управления диабетом. Создание искусственной поджелудочной железы также активно поддерживается FDA (Food and Drug Administration, Управление по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов США), которое вместе с JDRF и Национальным институтом здравоохранения проводило вместе с людьми, живущими с сахарным диабетом, учеными, регулирующими органами и представителями медицинской промышленности совместные научные семинары по этой теме в 2005 и 2008 годах. FDA определила создание искусственной поджелудочной железы в качестве одного из наиболее приоритетных проектов последнего времени.

Задача искусственной поджелудочной железы - измерять уровень сахара в крови путем непрерывного мониторинга уровня глюкозы (continuous glucose monitor, CGM), который осуществляется методом постоянного определения уровня глюкозы через тонкую трубку, вставленную непосредственно под кожей, как правило, на животе. Устройство CGM передает эти данные через процессор на инсулиновую помпу, подающую инсулин в кровь. В усовершенствованной системе помпа будет управляться сложной компьютерной программой, которая будет автоматически рассчитать необходимое количество инсулина, а в некоторых конструкциях - и глюкагона на основании данных устройства CGM и вводить в кровь необходимые дозы этих гормонов.

Более подробную информацию о JDRF и его проекте по созданию искусственной поджелудочной железе проекта можно найти на сайте JDRF, посвященному созданию искусственной поджелудочной железы. Сайт содержит информацию для людей с диабетом типа 1 о научных исследованиях, ведущих к созданию искусственной поджелудочной железы, а также различные интерактивные инструменты, позволяющие узнать о последних новостях проекта, чаты с исследователями, а также доступ к информации о клинических испытаниях.

Контактная информация:

Джоана Касас, тел.: (212) 479-75-60 , E-male: mcasas@jdrf.org

Использованы материалы официальных сайтов Juvenile Diabetes Research Foundation и Бостонского университета

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ