Биохакинг, технологии, гаджеты. Как они помогут при сахарном диабете?

• Искусственная поджелудочная железа - реальность?
• Программное обеспечение для искусственной поджелудочной железы
• Бионическая поджелудочная железа
• Мониторинг гликемии через смартфон

В начале года мировые СМИ облетела новость, что биохакеры приняли участие в разработке искусственной поджелудочной железы. В настоящее время устройство проходит клинические испытания. Что из себя представляет эта система, может ли она получить большое распространение и какие современные гаджеты облегчат жизнь при диабете?

Искусственная поджелудочная железа — гаджет, который нужен пациентам с диабетом. Это прибор, который измеряет уровень глюкозы в крови, и, если он слишком высок, автоматически вводит инсулин в организм человека.

История создания инсулиновой помпы началась еще в 60−70-х годах, а широкое применение она получила в последние 20 лет.

Ее принцип заключается в том, что человеку подкожно вводится специальный датчик, который отслеживает скачки уровня глюкозы в крови и своевременно дает сигнал о необходимости введения инсулина или приема пищи.

Для контроля гликемии и коррекции значений пациент периодически мониторирует уровень гликемии при помощи глюкометра, рассчитывает необходимую дозу инсулина и уже с помощью специальной канюли вводит инсулин.

«Использование инсулиновых помп, особенно у детей и беременных женщин, позволяет снизить риск развития осложнений сахарного диабета и увеличить продолжительность и качество жизни  наших пациентов — объясняет Екатерина Иванникова, кандидат медицинских наук, врач-эндокринолог. В 2017−2018 годах сразу несколько компании-производителя инсулиновых помп разработали «гибридную систему закрытой петли» — ту самую искусственную поджелудочную железу. То есть соединили помпы собственного производства и мониторинг — свой или сторонней компании. Сейчас такие устройства проходят клинические испытания. Компания Medtronic при этом сотрудничала с биохакерами Даной Льюис и Скоттом Лейбрандом.

Программное обеспечение и автоматическое управление для искусственной поджелудочной железы

Биохакер Дана Льюис живет с диабетом 1 типа, поэтому она и ее муж Скотт Лейбранд были жизненно заинтересованы в данной разработке. В 2013 году создали так называемые открытый код OpenAPS (Open Artificial Pancreas System). Это программное обеспечение, которое позволяет автоматически давать помпе сигнал пополнить уровень инсулина, основываясь на данных круглосуточного мониторинга. Создатели OpenAPS подчеркивают, что их система никем не сертифицирована, использование ее — под вашу личную ответственность.

Сама Дана и еще несколько биохакеров, чьи имена не разглашаются, используют OpenAPS и беспроводную инсулиновую помпу Medtronic. Вкратце это выглядит так. На теле установлен датчик постоянного контроля сахара крови (датчик CGM), который каждые 5 минут передает данные на контролирующее устройство. Это устройство похоже на коробочку с экраном и всегда лежит в кармане. В теле— инсулиновая помпа. В контролирующее устройство человек вводит данные о себе (возраст, вес, количество хлебных единиц в пище и т. п.) При повышении сахара крови контролирующее устройство автоматически рассчитывает нужное количество инсулина и передает команду помпе.

Компания Medtronic обратилась к Дане и Скотту, когда стала разрабатывать свой собственный мониторинг и контролирующее устройство к уже имеющейся помпе. Сейчас эта система проходит все необходимые испытания и уже получила разрешение Управления по санитарному контролю США. Стоимость несертифицированной системы биохакеров — около 1700 долларов, официальной от компании Medtronic  — около 7000 долларов. Но эти системы не идентичны, даже помпа используется более новой модели. Тем не менее, биохакеры обещают, что OpenAPS будет поддерживаться еще минимум 5 лет. Дана Льюис подчеркивает, что они не конкурируют с Medtronic.

Бионическая поджелудочная железа

Компания Beta Bionics создала единственный прототип поджелудочной железы, которая восполняет  не только инсулин, но и глюкагон. «Глюкагон — гормон, который способствует синтезу глюкозы за счет расщепления гликогена, — рассказывает Фираз Эль-Хатиб, доктор медицины, сооснователь Beta Bionics, ведущие исследователь Департамента биотехнологий Бостонского университета.  — Напомню, гликоген — это углеводные запасы в мышцах и печени. Разрушая их при помощи вводимого извне (из устройства) глюкагона, мы можем поднять уровень глюкозы (сахара) крови до нормы, если он сильно упал. Это важно, например, во время сна, когда человек не может сам определить, что пора принять глюкозу».

Принцип работы здесь тот же самый: датчик CGM передает сигнал на контролирующий прибор, тот делает расчет и посылает сигнал помпе. Управляющие гаджет называется iLet — похоже и на iPhone, и на islet: так по английски звучит «островковая клетка», которая в норме и вырабатывает инсулин.

«Пока разработка экспериментальная, — говорит Фираз Эль-Хатиб. — Важно добиться надежности, чтобы датчик не мог пропустить момент гипогликемии или, наоборот, повышения уровня сахара.  Поэтому эти новые системы так тщательно и долго тестируются».

Мониторинг через смартфон

Глюкометры, передающие данные на смартфон пациента и, по мере необходимости,  лечащему врачу-эндокринологу, используются в нашей стране уже второй год. Портативный глюкометр — iHealth или его аналоги — синхронизируется со смартфонами и планшетами через обычный разъем для наушников. Надо установить официальное приложение, воткнуть приемник от анализатора в смартфон и, как обычно, уколоть палец анализатором с тест-полоской.

В ближайший месяц ожидается, что в России закончится регистрация еще более инновационной системы Lifescan. В прошлом году она прошла необходимую сертификацию в ЕС и США. Для нее тоже требуется смартфон с приложением или можно отдельно купить прибор-анализатор. Но палец колоть так часто уже не надо.

Раз в 2 недели человек самостоятельно или при помощи чье-либо помощи устанавливает себе в плечо датчик-сенсор. Примерно такой, как используется в системах искусственной поджелудочной железы. Это небольшой кружок диаметром около 2 см, из которого выходит тонкий, как волосок, сенсор около 5 мм. Его надо аккуратно ввести в кожу с помощью специального устройства и все. Сверху устанавливается заглушка типа водонепроницаемого пластыря, так что можно мыться, плавать, заниматься спортом. Дальше все как описано выше: сигнал на смартфон или анализатор, расчет дозы инсулина и введение ее вручную.

«Данная система очень удобна в обычной жизни, — сообщила СМИ Донна Лоренсон, пресс-секретарь Johnson & Johnson (владельца  Lifescan). — Особенно для маленьких детей и лиц пожилого возраста, у которых родственники смогут проверить уровень сахар крови в том числе и ночью, не будя ребенка — просто проведя смартфоном около плеча».

Если у Вас остались вопросы, Вы можете задать их врачу-эндокринологу онлайн в приложении Доктис.