Sztuczna trzustka opracowana przez zespół naukowców z Cambridge pomaga chronić bardzo małe dzieci z cukrzycą typu 1 w szczególnie wrażliwym okresie ich życia. Opublikowane badanie wykazało, że jest ona zarówno bezpieczna w użyciu, jak i skuteczniejsza w kontrolowaniu poziomu cukru we krwi niż obecnie stosowane terapie.
W artykule opublikowanym w New England Journal of Medicine naukowcy porównali działanie sztucznej trzustki, która wykorzystuje algorytm do określania ilości insuliny podawanej przez urządzenie noszone przez dziecko, z „terapią pompą wspomaganą czujnikiem”.
Leczenie cukrzycy typu 1 jest trudne u bardzo małych dzieci ze względu na wiele czynników, w tym dużą zmienność wymaganego poziomu insuliny i reakcji poszczególnych dzieci na leczenie, a także nieprzewidywalne nawyki żywieniowe i aktywność. Dzieci są szczególnie narażone na niebezpiecznie niski i wysoki poziom cukru we krwi. Wcześniejsze badania wiązały przedłużoną hiperglikemię u dzieci z cukrzycą typu 1 z niższymi wynikami IQ i wolniejszym wzrostem mózgu.
Aby kontrolować poziom glukozy u dzieci lekarze coraz częściej sięgają po urządzenia, które stale monitorują poziom glukozy i dostarczają insulinę za pomocą pompy, która podaje insulinę przez kaniulę umieszczoną w skórze. Urządzenia te okazały się skuteczne w pewnym stopniu u starszych dzieci, ale nie u bardzo małych.
Obecna technologia — terapia pompą wspomaganą czujnikiem — wymaga od rodziców sprawdzenia poziomu glukozy u dziecka za pomocą monitora, a następnie ręcznego dostosowania ilości insuliny podawanej przez pompę.
Profesor Roman Hovorka z Wellcome-MRC Institute of Metabolic Science na Uniwersytecie w Cambridge opracował aplikację – CamAPS FX, która w połączeniu z monitorem glukozy i pompą insulinową działa jak sztuczna trzustka, automatycznie dostosowując ilość dostarczanej insuliny na podstawie przewidywanych lub rzeczywistych poziomów glukozy. Jest to „hybrydowy system zamkniętej pętli”, co oznacza, że opiekun dziecka będzie musiał podawać insulinę w czasie posiłków, ale w pozostałych przypadkach algorytm działa sam. Nie ma jeszcze dostępnych na rynku wersji systemów w pełni zamkniętej pętli.
Profesor Hovorka wyjaśnił: „CamAPS FX przewiduje, co według niego może się wydarzyć w przyszłości, na podstawie przeszłych doświadczeń. Uczy się, ile insuliny dziecko potrzebuje dziennie i jak to się zmienia w różnych porach dnia. Następnie wykorzystuje to do dostosowania poziom insuliny, aby pomóc osiągnąć idealny poziom cukru we krwi. Poza posiłkami jest to w pełni zautomatyzowane, więc rodzice nie muszą stale monitorować poziomu cukru we krwi swojego dziecka”.
Pracując w siedmiu ośrodkach w Wielkiej Brytanii i Europie, profesor Hovorka i międzynarodowy zespół naukowców zrekrutowali 74 dzieci z cukrzycą typu 1 w wieku od roku do siedmiu lat do udziału w badaniu. W badaniu porównano bezpieczeństwo i skuteczność hybrydowej terapii w pętli zamkniętej z terapią pompą wspomaganą sensorami. Wszystkie dzieci stosowały hybrydowy system zamkniętej pętli CamAPS FX przez 16 tygodni, a następnie przez 16 tygodni stosowały leczenie kontrolne (terapia pompą wspomaganą czujnikiem).
Podczas stosowania CamAPS FX dzieci spędzały średnio około trzy czwarte dnia (71,6%) w docelowym zakresie poziomu glukozy — prawie o dziewięć punktów procentowych więcej w porównaniu z okresem kontrolnym, co stanowi dodatkowe 125 minut dziennie.
Dzieci spędzały mniej niż jedną czwartą (22,9%) swojego czasu z podwyższonym poziomem cukru we krwi — hiperglikemią — podczas stosowania CamAPS FX, prawie o dziewięć punktów procentowych niższym niż w okresie kontrolnym. Nie było różnicy między obiema grupami w czasie, w którym występowała hipoglikemia.
Aplikacja obniżyła średni poziom cukru we krwi, który analizowanała za pomocą cząsteczki znanej jako hemoglobina glikowana lub HbA1c. Hemoglobina glikowana powstaje, gdy hemoglobina, białko w czerwonych krwinkach, które rozprowadza tlen w organizmie, łączy się z glukozą we krwi, ulegając „glikacji”. Mierząc HbA1c, klinicyści są w stanie uzyskać ogólny obraz średniego poziomu cukru we krwi w okresie tygodni lub miesięcy. W przypadku osób z cukrzycą im wyższa wartość HbA1c, tym większe ryzyko wystąpienia powikłań związanych z cukrzycą.
Na początku średni poziom HbA1c wynosił 7,3% — aplikacja zmniejszyła go o 0,7 punktu procentowego. Jest to szczególnie warte uwagi, ponieważ uczestnicy badania mieli na początku dobrą kontrolę glikemii, to znaczy stosunkowo niską HbA1c i często trudno jest poprawić kontrolę glikemii bez częstszych epizodów niskiego stężenia glukozy we krwi (hipoglikemia).
Dr Julia Ware, pierwsza autorka badania, również z Wellcome-MRC Institute of Metabolic Science, powiedziała: „Bardzo małe dzieci są niezwykle podatne na zmiany poziomu cukru we krwi. W szczególności wysoki poziom może mieć potencjalnie trwałe konsekwencje dla ich mózgu Ponadto cukrzyca w tej grupie wiekowej jest bardzo trudna do opanowania, co stanowi ogromne obciążenie dla rodzin.
„CamAPS FX doprowadził do poprawy kilku wskaźników, w tym hiperglikemii i średniego poziomu cukru we krwi, bez zwiększania ryzyka hipoglikemii. Prawdopodobnie przyniesie to ważne korzyści tym dzieciom, które go stosują”.
Jednym z największych wyzwań zgłaszanych przez rodziny małych dzieci z cukrzycą typu 1 jest słaba jakość snu, ponieważ zmienność zapotrzebowania na insulinę i lęk rodziców przed hipoglikemią są największe w ciągu nocy. W swoim badaniu naukowcy odkryli, że ponad 80% nocnych odczytów czujników mieściło się w docelowym zakresie, co pokazuje, że hybrydowa terapia w pętli zamkniętej rozwiązuje „problem nocny” skuteczniej niż terapia pompą wspomaganą czujnikami.
Dr Ware dodał: „Rodzice opisali naszą sztuczną trzustkę jako „zmieniającą życie”, ponieważ oznaczało to, że mogli się zrelaksować i spędzać mniej czasu na martwieniu się o poziom cukru we krwi dziecka, szczególnie w nocy. Mówią nam, że daje im to więcej czas, aby zrobić to, co może zrobić każda „normalna” rodzina, bawić się i robić fajne rzeczy ze swoimi dziećmi”.
Profesor Hovorka dodał: „Od pierwszych prób klinicznych naszych algorytmów do dzisiejszych wyników minęło grubo ponad dekadę, ale poświęcenie mojego zespołu i wsparcie wszystkich dzieci i rodzin, które wzięły udział w naszych badaniach, opłaciło się. Wierzymy, że nasza sztuczna trzustka zmieni życie rodzin z bardzo małymi dziećmi dotkniętymi cukrzycą typu 1.
Wykazano, że CamAPS FX działa u starszych dzieci i młodzieży z cukrzycą typu 1. Dzisiejsze badanie jest pierwszym przypadkiem, w którym przez kilka miesięcy wykazano jego skuteczność u bardzo małych dzieci. CamAPS FX został skomercjalizowany przez CamDiab, firmę typu spin-out założoną przez profesora Hovorkę.
Komentarze
[ z 0]