В первом клиническом испытании системы с помощью двух гормонов искусственная поджелудочная железа поставила инсулин и глюкагон в пути которыйблизко подражает контролю тела сахара в крови и поддержал почти нормальные уровни глюкозы в небольшой группе диабета 1 типапациенты без них заболевающий гипогликемией.Вы можете читать об экспертизе, проведенной в Центральной больнице Массачусетса (MGH) в Бостоне, в онлайновой проблеме 14 апреля
Наука переводная медицина.Co-ведущий-исследователь доктор Стивен Руссель, Центра Диабета MGH, который является также преподавателем в Медицине в Медицинском Гарварде
Школа, сказанная прессу, что:«Это – первое исследование, которое проверит искусственную поджелудочную железу с помощью и инсулина и глюкагона у людей с диабетом 1 типа».«Это показало, что путем поставки обоих гормонов в ответ на частые анализы сахара в крови возможно управлять уровнями сахара в кровибез гипогликемии, даже после богатой углеводами еды», добавил он.В испытании, Русселе и другом следователе co-лидерства докторе Эдварде Дамиано, адъюнкт-профессоре Биомедицинской техники вБостонский университет и коллеги, проверили новый тип искусственной поджелудочной железы, развитой в Бостоне Unversity.
Новая искусственная система поджелудочной железы включает монитор глюкозы крови, технологию насоса инсулина и специализированное программное обеспечение этоуправляет поставкой инсулина и глюкагона (гормон, поднимающий уровни сахара в крови).У здоровых людей сахаром в крови управляет неустойчивое равновесие между двумя гормонами: инсулин, поощряющий различные частииз тела, чтобы поднять и использовать сахар в крови и глюкагон, поднимающий уровни сахара в крови.И инсулин и глюкагон производятся в поджелудочной железе: инсулин бета клетками и глюкагон альфа-клетками.Однако у людей с диабетом 1 типа, их иммунная система вытирает бета клетки, таким образом, у них нет достаточного количества инсулина,приведение к слишком большому количеству сахара в крови (гипергликемия).
Чтобы управлять их уровнем сахара в крови, у пациентов диабета 1 типа есть обработка инсулина, которая задерживается и может даже предотвратить длинноеэффекты термина болезни, такие как сетчаточное повреждение, почечная недостаточность и сердечно-сосудистое заболевание.Обработка инсулина для пациентов диабета 1 типа далее осложнена фактом что несмотря на то, что их производящая глюкагон альфаклетки интактны, они не отвечают на низкие уровни сахара в крови, поэтому если они получают слишком много инсулина, они тогда подвергаются риску развиватьсяопасное для жизни понижение сахара в крови или гипогликемии.Дамиано прокомментировал что:«Большие дозы глюкагона используются в качестве спасательного лекарственного средства для людей с сильно низким сахаром в крови».
Из-за этого повышенного риска гипогликемии исследователи в Бостонском университете развили новый тип системы это не толькосчета на темп поглощения инсулина, но также и включает глюкагон.«Наша система разработана, чтобы противодействовать умеренным падениям сахара в крови с мелкими дозами глюкагона, распространенного повсюдудень, как тело делает у людей без диабета», объяснил Дамиано.
Исследователи проверили свою прототипную систему на диабетических свиньях в 2007, в результате которых они получили Еду и Лекарственное средствоАдминистрация (FDA) одобрение проверить его на людях.Для испытания Руссель, Дамиано и коллеги, принял на работу 11 взрослых с диабетом 1 типа. Испытание было разработано прежде всего, чтобы проверитьпрограммное обеспечение, управляющее искусственной поджелудочной железой.
Чтобы получить самые точные чтения глюкозы, они использовали датчик, помещенный непосредственно в вену вместо того, чтобы брать чтения подкожа.В течение 27 часов система управляла уровнями глюкозы участников, за это время они имели три стандартизированной, богатой углеводами еды и спали в больнице быстро.Для шести участников система хранила их глюкозу близко к целевому уровню, в то время как у пяти других была гипогликемия, которая быладостаточно достаточно значительный, что они должны были выпить дозу апельсинового сока, чтобы поднять их уровень глюкозы.
Один из результатов, удививших исследователей, был ими найденный значительными различиями в показателях поглощения инсулина среди пациентов,самое быстрое существо в четыре раза быстрее, чем самое медленное, которое было намного медленнее, чем ожидаемый. Но они они смогли считатьдля этого путем наладки системы.Программное обеспечение, управляющее системой, было первоначально разработано, чтобы распределить инсулин при ожидаемом показателе поглощения: это означалоучастники, поглотившие при более медленном уровне, добрались слишком много и заболели гипогликемией.Когда они проверили реакцию участников на единственную инъекцию инсулина, исследователи проверили, что некоторые последовательно имели медленный иу некоторых были последовательно более быстрые показатели поглощения инсулина.
Они также заметили, что темп поглощения изменился много от эксперимента до эксперимента, даже на отдельной основе, чтобы позволитьдля индивидуально определенных вычислений дозировки.Так, они приспособили программное обеспечение и глобально понизили показатель поглощения инсулина и повторили эксперименты с тем жеучастники.
Во второй раз ни один из участников с более медленными показателями поглощения не стал достаточно понижающим сахар в крови, чтобы нуждаться во вмешательстве,и уровни сахара в крови были только немного выше среди тех, у кого был более быстрый показатель поглощения инсулина.Это показало, сказали исследователи, что приспособленные параметры программного обеспечения, работавшие для всех участников, и, могут быть достаточны длявсе пациенты диабета 1 типа.Они пришли к заключению что устранение понижающих сахар в крови событий во втором наборе экспериментов в тех же участниках, подтвержденныхто, что они были вызваны несоответствием между параметрами настройки параметра в программном обеспечении и поглощением участниковставки.
Они указали, что все ранее изданные исследования искусственных систем поджелудочной железы сообщили о понижающих сахар в крови событиях, но этов первый раз, когда каждый подтвердил и обратился к их причине.Исследователи теперь планируют проконтролировать это исследование с другим набором экспериментов, бегущих больше 48 часов,включение и взрослые и дети.
На этот раз они будут использовать пересмотренные параметры настройки и одобренную FDA непрерывную глюкозумонитор.Они также планируют сравнить эту систему с двумя гормонами с той, только использующей инсулин.Руссель сказал, что вообразил один день, их система будет носимым устройством, включая датчик глюкозы, соответствующий под кожейи общается с помощью беспроводных технологий с насосом о размере сотового телефона.«Насос назначил бы инсулин и вероятно глюкагон, и будет содержать чип, управляющий программным обеспечением контроля», ондобавленный.
У Дамиано есть 11-летний сын, диагностированный с диабетом 1 типа, когда ему был один год. Он сказал что такое решениеизбавил бы от необходимости пациентов все время проверять их сахар в крови и принимать решения лечения каждые несколькочасы.Он сказал, в то время как это должно будет сохраняться, это могло принять принятие решений, близко эмулируя функционированиеподжелудочная железа.
«Это не было бы лечение, но это имеет потенциал, чтобы быть окончательным развитием инсулинотерапии для диабета 1 типа», сказалДамиано.«Искусственная поджелудочная железа с обратной связью Bihormonal для диабета 1 типа».Фирас Х. Эль-Катиб, Стивен Дж. руссель, Дэвид М. Натан, Роберт Г. Сютерлин и Эдвард Р. Дамиано.
Научная медиана Transl, издание 2,Кончитесь 27, p. 27ra27, изданный онлайн 14 апреля 2010.
ДОИ: 10.1126/scitranslmed.3000619Источник: Центральная больница Массачусетса.