Diabetes: Artificiell bukspottkörtel kan vara livsförändrad

För personer som lever med typ 1-diabetes kan en konstant behandling av blodsockernivåer, korrigering av insulindoser och räkning av kolhydrater vara mer ansträngande än symtomen på själva sjukdomen.

Men efter mer än två decennier av noggrann forskning är ett team av Harvard-forskare på väg att släppa en artificiell bukspottkörtel.

AnnonsAdvertisement

Det är en ny teknik med en "hjärna" som kan drastiskt förbättra hälsan och livslängden för de 1,2 miljoner människor som lider av sjukdomen.

"Vissa personer med diabetes har ett fantastiskt jobb som hanterar deras diabetes", säger Eyal Dassau, seniorforskare inom biomedicinsk teknik vid Harvard som är en nyckelaktör i utvecklingen av den artificiella bukspottkörteln. "Men då frågar du frågan:" Hur många timmar om dagen spenderar du på det? "Och du får hela berättelsen. Det tar ofta fingertoppar och gör små måltider och insulinkorrigeringar, så många saker.

Kanske används 30 procent av din dag med diabetes. Vad händer om vi kan skära den tiden med 50 procent? Vi pratar verkligen om livskvalitet här. "

Annons

Läs mer: Få fakta om diabetes»

Vad är bukspottkörteln igen?

Bukspottkörteln är en viktig liten körtel som ingår i matsmältningssystemet.

AnnonsAdvertisement

En av dess funktioner är att släppa enzymer som hjälper till vid matsmältningen. Dess andra funktion är att reglera blodsockernivån genom att frisätta hormonerna insulin och glukagon i blodflödet.

I typ 1-diabetes fungerar inte cellerna som frigör dessa hormoner.

Insulin är vad kroppen använder för att flytta socker från blodet in i kroppens celler för att användas som energi. Utan den rörelsen börjar kroppen använda fett istället för glukos. Det kan orsaka allvarliga komplikationer, inklusive allvarlig dehydrering och en typ av metabolisk acidos känd som diabetisk ketoacidos (DKA) som kan leda till koma.

Om kroppen emellertid får för mycket insulin från en extern källa, eller om en diabetiker inte äter tillräckligt eller har ökad fysisk aktivitet, kan lågt blodsocker snabbt utvecklas till en diabetisk koma.

Kort sagt, noggrann reglering av blodsocker är absolut nödvändigt för överlevnad för diabetiker av typ 1. Men det är också lite smärta att hantera.

AnnonsAdvertisement

De flesta diabetiker typ 1 diagnostiseras i barndomen eller i vuxenlivet. Att förklara konsekvenserna av dåligt kontrollerat blodsocker kan vara utmanande, särskilt för någon som inte har upplevt dem personligen.

Läs mer: 29 saker som bara en person med diabetes skulle förstå »

En bärbar hjärna

Teamet vid Harvard, ledt av artificiell pankreasforskare Francis J.Doyle III, har utvecklat teknik som använder vissa befintliga system för att hantera diabetes.

Annons

Vissa typ 1 diabetiker använder redan två av de artificiella pankreas komponenterna: en kontinuerlig subkutan insulininfusion (CSII) -pump och en kontinuerlig subkutan glukosmonitor (CGM).

Dessa är små apparater som fria diabetiker från konstant finger pinnar, mäter doser insulin och injicerar medicinerna själva.

AnnonsAdvertisement

Men den nya tekniken innehåller också en matematisk kontrollalgoritm som tar emot information från glukosgivaren och administrerar automatiskt eller håller in sig på lämplig insulindosering.

Vi har en inre hjärna som kan förutsäga flera steg i framtiden och sedan fatta olika beslut baserat på vad vi kallar en kostnadsfunktion. Eyal Dassau, Harvard University

Systemet handlar om prognos, sa Dassau Healthline.

På grundval av ett koncept som kallas medicinsk inspirerad teknik tittar forskare på klinisk information och studier från läkare som hanterar diabetes. De använder sedan denna information och tillämpar den på vad som är känt om insulin och glukos, hur de fungerar i kroppen och det komplexa systemet med variabler som orsakar blodsockernivåer att antingen falla för låga eller öka för höga.

Annons

"Det finns ett lovat land där. Om du är där behöver du inte göra mycket, säger Dassau om blodsockernivån.

Med den artificiella bukspottkörteln kan regelbundna insulindoser automatiseras utifrån en persons normala schema och behov, så länge den personen ligger inom ett säkert intervall av blodglukosvärden.

AnnonsAdvertisement Men det som är unikt om den artificiella bukspottkörteln är dess förmåga att kompensera och anpassa sig till kroppens behov när nivåerna rör sig utanför den säkra zonen.

"Vi har en inre hjärna som kan förutsäga flera steg i framtiden, och sedan göra olika beslut utifrån vad vi kallar en kostnadsfunktion", sa Dassau. "Så vi måste balansera mellan hur mycket insulin du ska ge och hur mycket du kommer att tolerera att vara utanför zonen … Om jag förutser att vi kommer att lämna det lovade landet innan jag är över gränsen, långt före det - jag kan vidta åtgärder för att minimera spendera tiden ut ur den önskade zonen. "

Läs mer: Psychoactive Plant kan hålla nyckeln till att återvända till diabetes»

Barnen är alla rättiga

Mer än 40 kliniska prövningar har utförts med hjälp av den artificiella bukspottkörteln, inklusive en pågående studie med 240 patienter på nio platser över hela världen.

Många företag och forskargrupper som liknar Doyle och Dassaus squads håller på att utveckla sin egen artificiella bukspottkörtelteknik.

Dassau är upphetsad över den pågående rättegången, som kommer att få patienter att använda sin artificiella pankreas hemma, med begränsad övervakning, i 15 veckor.

Men han säger att det finns konstanta variabler som forskare måste redovisa. Många typ 1 diabetiker diagnostiseras i ung ålder, men det är svårt att få tillåtelse att göra forskning på barn och ungdomar.

Harvard-laget, i samarbete med Yale-forskare, börjar studera den pediatriska befolkningen. De arbetade nyligen med University of Virginia och Riding On Insulin-laget av snowboard och skidlärare för att undersöka effekten av den artificiella bukspottkörteln hos 16 tonåringar med typ 1-diabetes.

Medan det låter som kul kunde en vecka med snowboardläger med ungdomar att forskargruppen analyserade prestanda hos den artificiella bukspottkörteln i svåra och oförutsägbara inställningar. De inkluderade motion, förändringar i kroppstemperaturen och vad som passerar för en måltid i tonårspopulationen.

"Från varje studie lär du dig något nytt, det finns alltid nya utmaningar," sa Dassau. "I diabeteslägerna med tonåringar menar jag att de äter mycket, de tränar mycket.

Det är något vi behöver för att lära oss att hantera. Hittills har systemet mycket bra med olika utmaningar. "

Läs mer: Diabetiker behöver inte skaka bort från vinet"

Kommer snart

Dassau konstaterar att eftersom laget, liksom andra lag runt om i världen, hela tiden lär sig och omprövar sin forskning är det svårt att säga exakt när den artificiella bukspottkörteln blir lätt tillgänglig för alla diabetiker av typ 1.

Han gissar att den kommer att finnas tillgänglig inom två till fem år i någon form. Tekniken, eller något liknande, kan någonsin användas för typ 2 diabetiker som använder insulin, men det är mycket längre bort.

Medan de inledande versionerna sannolikt fortfarande kräver att människor ger sig insulindoser innan de äter, ser han en form av den teknik som någonsin kommer att vara helt effektiv och kräver ingen inmatning från personen som bär den.

"Inledningsvis måste du plugga in värden före måltiden och ge en bolus före dosen", sade han. "Drömmen är att du inte behöver titta på den. Så småningom kommer det bara att fungera själv. ”