Nově vyvinutá bionická slinivka by mohla pacientům s cukrovkou odstranit nutnost aplikace bolestivých injekcí. Revoluční zařízení využívá unikátní algoritmus, který řídí implantované inzulínové pumpy, jež lze přizpůsobit specifickým potřebám každého pacienta. Počítačové simulace ukazují, že systém dodává inzulín rychle a věrně kopíruje přirozenou funkci těla, informuje web Study Finds.
„Nejenže je nitrobřišní infuze inzulínu mnohem přirozenější, protože reprodukuje přirozenou fyziologii, ale zjednodušuje i problém regulace, protože nedochází k prodlevám,“ vysvětluje autor studie Claudio Cobelli v tiskové zprávě. „Znamená to tedy, že můžete mít velmi jednoduchý a robustní regulátor, který zvládne každodenní situace.“
Bionická slinivka břišní
Umělý orgán by mohl výrazně změnit léčbu diabetu. V současné době trpí cukrovkou prvního typu 46,3 milionu lidí na celém světě, přičemž počet postižených ročně roste o tři procenta. Léčba tohoto onemocnění vyžaduje přesný výpočet dávky inzulínu, přičemž řada pacientů potřebuje k regulaci hladiny cukru v krvi a ochraně před souvisejícími chorobami několik dávek denně.
Standardní metody podávání inzulínu zahrnují každodenní (často i opakované) injekce malými jehlami, což může být nepohodlné a bolestivé, a snižuje to kvalitu života. Za normálních okolností slinivka břišní přirozeně produkuje inzulín, který pak putuje do jater, kde pomáhá při zpracování glukózy. Jedinci s diabetem prvního typu však neprodukují dostatečné množství inzulinu, a proto je u těchto pacientů nutné jeho doplňování.
V současné době je u automatických systémů pro podávání inzulínu založených na podkožním snímači glukózy nutné, aby pacienti ručně zadávali příjem sacharidů a před jídlem informovali systém o konzumovaných potravinách. Tyto systémy dodávají inzulin pomalu, což zvyšuje pravděpodobnost nepřesností v důsledku zpoždění a možných chyb při manuálním výpočtu zkonzumovaného jídla. To pak vede k výskytu hyperinzulinémie – stavu, který poškozuje velké cévy.
Model v simulátoru obstál
V reakci na tyto problémy vyvinul mezinárodní vědecký tým složený z expertů z Padovské univerzity, Univerzity v Pavii a Yaleovy univerzity model, který zohledňuje individuální odlišnosti u jednotlivých pacientů, a ověřil algoritmus řízení pumpy, který eliminuje potřebu zadávat zkonzumované potraviny. „To je velké plus. Pomáhá to při ladění zařízení a umožňuje personalizaci,“ říká Cobelli. „Různí lidé mají odlišné potřeby, takže je třeba algoritmy přizpůsobit.“
Vědci použili simulátor schválený americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) určený pro kontinuální podávání inzulínu, který upravili tak, aby simuloval intraperitoneální podávání inzulínu. Vyvinuli model, který dokáže zohlednit individuální rozdíly mezi pacienty, a ověřili algoritmus řízení pumpy, který po pacientovi nevyžaduje zadávání jídla.
Sloučením údajů z předchozího výzkumu s aktuálními výsledky experimentů úspěšně ověřili algoritmus řízení inzulínové pumpy, který upravuje odchylky v čase jídla při snídani, obědě a večeři. Jejich práce, publikovaná v odborném časopise APL Bioengineering, je součástí evropského projektu s názvem „FORGET DIABETES“. Cílem této iniciativy je urychlit vývoj technologií automatického podávání inzulínu.
