Un nuovo rapporto fornisce notizie di benvenuto ai pazienti con diabete di tipo 1: un pancreas artificiale che monitora costantemente i livelli di glucosio nel sangue e fornisce insulina al corpo quando e quando necessario potrebbe essere disponibile nei prossimi 2 anni.
Si stima che il diabete di tipo 1 colpisca circa 1,25 milioni di bambini e adulti negli Stati Uniti.
La condizione si presenta quando le cellule beta del pancreas smettono di produrre insulina , l’ormone responsabile della rimozione del glucosio dal sangue e del trasporto alle cellule, dove viene utilizzato per produrre energia. Senza insulina, i livelli di glucosio nel sangue diventano troppo alti.
Al fine di controllare i livelli di glucosio nel sangue, i pazienti con diabete di tipo 1 richiedono dosi giornaliere di insulina, tramite iniezioni o un microinfusore.
Le iniezioni rimangono la forma più comune di somministrazione di insulina; due iniezioni giornaliere sono normalmente raccomandate per i pazienti a cui è stato appena diagnosticato il diabete di tipo 1, aumentando normalmente a tre o quattro nel tempo.
Le pompe di insulina sono una forma più avanzata di somministrazione di insulina. Sono dispositivi che erogano una dose continua di insulina 24 ore al giorno tramite un catetere che viene inserito sotto la pelle.
I problemi con le attuali terapie insuliniche
Tuttavia, sebbene per lo più efficaci per il controllo della glicemia nel diabete di tipo 1, gli attuali metodi di somministrazione dell’insulina non tengono conto della variabilità del fabbisogno di insulina tra i pazienti con diabete di tipo 1.
La quantità di insulina di cui un paziente ha bisogno può variare di giorno in giorno, a seconda della dieta, dei livelli di attività fisica e, per le donne, dei cambiamenti nella sensibilità all’insulina durante le mestruazioni.
Secondo gli autori del rapporto, il dott. Roman Hovorka e Hood Thabit, dell’Università di Cambridge nel Regno Unito, esercitano pressioni sui pazienti con diabete di tipo 1 affinché misurino regolarmente i loro livelli di glucosio nel sangue per assicurarsi che non siano troppo alti o bassi e per garantire la corretta quantità di viene somministrata insulina.
Numerosi studi hanno studiato il trapianto di isole beta come metodo per superare tali problemi, in cui le cellule anormali produttrici di insulina di un paziente saranno sostituite con quelle di un donatore sano, ripristinando la produzione di insulina.
Mentre un tale trattamento è stato salutato come una “svolta” per il diabete di tipo 1, richiede un intervento chirurgico importante e il successivo uso di farmaci immunosoppressori.
Nel nuovo rapporto, pubblicato sulla rivista Diabetologia , Drs. Hovorka e Thabit spiegano come un pancreas artificiale potrebbe offrire un trattamento meno invasivo ed efficace per il diabete di tipo 1; potrebbe eliminare la necessità per i pazienti di misurare continuamente la glicemia e somministrare insulina solo quando necessario.
Inoltre, questa tecnologia rivoluzionaria potrebbe finalmente essere a portata di mano.
Testare l’efficacia di un sistema a “circuito chiuso”
Esistono varie forme di pancreas artificiale attualmente in fase di sperimentazione in studi clinici.
All’inizio di quest’anno, ad esempio, alcuni ricercatori della School of Medicine dell’Università della Virginia hanno rivelato lo sviluppo di un pancreas artificiale che può essere controllato da uno smartphone ; ci sono attualmente due studi clinici che testano la sicurezza e l’efficacia del dispositivo.
Nonostante differiscano nel design, ogni pancreas artificiale funziona sulla stessa base, incorporando un sistema a “circuito chiuso”.
In parole povere, il sistema a circuito chiuso consiste in un monitoraggio continuo del glucosio, una pompa per insulina e algoritmi che controllano quando deve essere somministrata l’insulina.
Nel loro rapporto, il dott. Hovorka e Thabit sottolineano che, fino ad oggi, tale tecnologia ha funzionato bene negli studi clinici, in cui sono stati testati in una varietà di ambienti. Questi includono studi di laboratorio controllati, campi di diabete e strutture ambulatoriali.
Gli autori indicano uno studio, in cui 24 partecipanti con diabete di tipo 1 hanno utilizzato un pancreas artificiale a circuito chiuso in un ambiente domestico per 6 settimane. In questo studio, i ricercatori hanno monitorato il modo in cui il pancreas artificiale ha influenzato i livelli di glucosio nel sangue dei partecipanti durante la notte – un periodo in cui è più probabile che tali livelli diminuiscano, uno stato noto come ipoglicemia .
Rispetto alla terapia convenzionale con microinfusore per insulina, i ricercatori hanno scoperto che il tempo trascorso dai partecipanti in uno stato ipoglicemico si è ridotto di due volte con il pancreas artificiale. Inoltre, i soggetti avevano l’11% in più di probabilità di raggiungere l’intervallo ottimale di glucosio nel sangue.
Drs. Nota Hovorka e Thabit:
“ Negli studi fino ad oggi, gli utenti sono stati positivi su come l’uso di un pancreas artificiale dia loro” tempo libero “o una” vacanza “dalla loro gestione del diabete, poiché il sistema sta gestendo efficacemente la glicemia senza la necessità di un costante monitoraggio da parte del utente.”
Il pancreas artificiale potrebbe essere approvato dalla FDA l’anno prossimo
Mentre gli studi hanno dimostrato che il pancreas artificiale può essere più efficace delle attuali terapie insuliniche, sono in corso studi clinici, con l’obiettivo di testare la sicurezza e l’efficacia a lungo termine dei dispositivi.
Se questi dispositivi saranno approvati per uso clinico dipende dai risultati di questi studi, ma i dott. Hovorka e Thabit credono che il futuro sia luminoso per il pancreas artificiale.
La Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti sta esaminando un pancreas artificiale e gli autori notano che è possibile che il dispositivo verrà approvato già dal prossimo anno .
Inoltre, il National Institute of Health Research (NIHR) nel Regno Unito ha annunciato che i sistemi a circuito chiuso potrebbero raggiungere l’uso clinico entro la fine del 2020.
“Ciò dipenderà in gran parte dalle approvazioni normative (ma c’è un atteggiamento rassicurante di agenzie regolatorie come la FDA degli Stati Uniti nei confronti di queste terapie) e se le infrastrutture e il supporto sono in atto per gli operatori sanitari che forniscono assistenza clinica”, affermano gli autori.
“L’educazione strutturata dovrà anche continuare ad aumentare l’efficacia e la sicurezza di questa terapia”, aggiungono.
Pancreas artificiale “una valida alternativa” alle pompe per insulina, iniezioni
Tuttavia, ci sono ancora molti ostacoli da superare prima che i pazienti con diabete di tipo 1 possano raccogliere i benefici di un pancreas artificiale.
Ad esempio, gli autori sottolineano che la tecnologia a sistema chiuso potrebbe non essere sempre in grado di fornire insulina al paziente abbastanza velocemente. Gli studi hanno dimostrato che anche la somministrazione di insulina ad azione rapida può richiedere fino a 2 ore per portare la glicemia a livelli ottimali, il che potrebbe non essere abbastanza veloce in determinate circostanze, ad esempio dopo un’attività fisica intensa.
Inoltre, dott. Hovorka e Thabit notano che i dispositivi a circuito chiuso possono essere “vulnerabili alle minacce di sicurezza informatica come l’interferenza con i protocolli wireless e il recupero di dati non autorizzati”, rendendo indispensabile “l’implementazione di protocolli di comunicazione sicuri”.
Tuttavia, gli autori sono sicuri che questi siano problemi che possono essere risolti e credono che il pancreas artificiale sia sulla buona strada per fornire una terapia insulinica più efficace per le persone con diabete di tipo 1:
“ Negli ultimi dieci anni sono stati raggiunti traguardi significativi che hanno spostato il pancreas artificiale da laboratorio a contesti domestici non controllati a vita libera. Attraverso la collaborazione interdisciplinare, i team di tutto il mondo hanno accelerato i progressi e sono state dimostrate applicazioni a circuito chiuso nel mondo reale.
Date le sfide del trapianto di cellule beta, le tecnologie a circuito chiuso sono, con un potenziale di innovazione continua, destinate a fornire una valida alternativa per la terapia con pompa per insulina esistente e più iniezioni giornaliere di insulina. “
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