Какова будет цена изобретения?

О стоимости прибора пока говорить рано, потому как он еще проходит испытания. Точная стоимость разработчиками пока не озвучена, хотя уже высказывались предположения, что диабетикам придется выложить за искусственный орган порядка 6-8 тысяч долларов.

Созданный прибор поможет облегчить жизнь диабетиков, успешно замещая функции поджелудочной железы. Но для введения изделия в практическое применение требуется не только получение положительных показателей на испытаниях, но и формирование специализированной инфраструктуры, дополнительная подготовки специалистов, медперсонала и пр. Хотя ученые оптимистично утверждают, что все препятствия вскоре будут разрешены, и прибором успешно смогут пользоваться больные.

Искусственная поджелудочная железа спасет диабетиков

Опубликовано 14 августа 2014 года

Искусственная поджелудочная железа спасет диабетиков. Клинические испытания искусственной поджелудочной железы планируется начать в ноябре с группой стационарных добровольцев.

Миллионы американцев, больных сахарным диабетом первого типа, скоро смогут избавиться от ежедневных инъекций инсулина. Исследование уже сегодня претендует на самую крупную сенсацию в мире медицины.
Эндокринологи из Клиники Мейо в Рочестере, штат Миннесота, доктора Йоджиш Кадва и Ананда Базу, длительное время разрабатывают искусственную поджелудочную железу, которая сможет обеспечить поставку инсулина в организм автоматически и с индивидуализированной точностью.
В качестве одного из аспектов этой разработки доктор Кадва и Базу представят результаты своего последнего исследования, целью которого было проанализировать, как обычная физическая активность, присутствующая в повседневной жизни человека, влияет на уровень сахара в крови. О ходе своего исследования ученые рассказали на американской сессии Ассоциации по диабету, проходившей недавно в Сан-Диего.
«Следствия физической активности самой низкой интенсивности, подражающей жизнедеятельности среднестатистического человека, измерялись акселерометрами на изменчивость глюкозы при диабете 1 типа», — говорит доктор Кадва.
Результаты его последних исследований доказывают, что даже минимальная физическая активность после еды активно влияет на снижение уровня сахара в крови у инсулинозависимых диабетиков. «Эти результаты были предсказуемы, но мы хотели узнать, каковы будут показатели у конкретных людей с диабетом первого типа», — говорит доктор Кадва.
У диабетиков, задействованных в какой-либо из форм физической активности после еды, уровень сахара в крови был близок к норме. У тех, кто после еды оставался без движения, уровень сахара резко повышался.
Исследователи включат результаты этого исследования в разработку искусственной поджелудочной железы, благодаря чему еще дальше смогут продвинуться в адаптации прибора к системам жизнедеятельности организма. Разрабатываемая «Система замкнутого контура» включает в себя — контроль сахара в крови, автоматический насос инсулина, ряд контроллеров физической активности, которые считывают информацию, поступающую из организма, фиксируя изменения в его работе.
Участники исследования «сядут» на строгую диету, станут испытывать регулярные физические нагрузки. Контрольная группа будет находиться под постоянным наблюдением в отделении исследований Клиники Мейо. Данные от исследований преобразуют в программный алгоритм, по которому с помощью искусственной поджелудочной железы будет поставляться инсулин. Процесс «сканирования и ответа железы» на уровень глюкозы в кровотоке подстроят под естественное функционирование организма.
«Физическая активность увеличивает действие инсулина, понижая концентрацию глюкозы в крови, — говорит доктор Кадва

— Регистрация физической активности человека в реальном времени и моделирование ее влияния на динамику глюкозы — жизненно важно для того, чтобы разработать автоматическую систему подачи инсулина».
Доктор Базу обнаружил, что у здоровых взрослых уровень сахара в крови понижается быстрее по утрам, чем в обеденное время, что предполагает существование определенной модели движения инсулина в организме в дневное время суток. Он предлагает дальнейшее исследование этого явления и возможное объединение его в алгоритм, который можно будет ввести в «Систему замкнутого контура» искусственной поджелудочной железы.
Доктор Кадва и другие исследователи из Мейо почти 15 лет работают над различными аспектами проблем диабета и ожирения

Создавая искусственную поджелудочную железу, они стремятся выработать алгоритм, позволяющий диабетикам жить полноценной жизнью.

Похожие новости

Опубликовано в категории: Эндокринология Метки: диабет, искусственная поджелудочная, поджелудочная железа, спасение для диабетиков

Функции

Аппарат искусственной ПЖ выполняет важные функции.

1. Каждые 5 минут в автономном режиме производится мониторинг уровня глюкозы в кровотоке.
2. Если содержание сахара поднялось выше нормы, то помпа поставляет инсулин кратковременного действия. Введение препарата должно производится регулярно, особенно в период употребления пищи или физических нагрузок.
3. Прибор беспрерывно контролирует функции помпы и глюкометра, обеспечивая их взаимосвязанную работу.

Такое автономное функционирование значительно облегчает жизнь пациента с диабетом. Ведь при использовании подобного аппарата уходит необходимость в постоянном контроле за сахаром.

Искусственная железа при диабете

Новейшее изобретение в области медицины на сегодня может в значительной степени облегчить состояние многих больных диабетов. Суть в том, что оборудование имеет инсулиновый насос и ряд специальных датчиков, расположенных под кожным покровом. Последние в постоянном режиме проводят мониторинг состояния крови и организма в целом, и при помощи системы блютус передают полученные результаты в приложение на телефоне пациента. Кроме того, аппарат может самостоятельно оценивать уровень глюкозы, при необходимости выпуская в кровь недостающее количество инсулина.

Важно! Пока купить оборудование не так просто, но все клинические исследования на пациентах прошли успешно, поэтому специалисты прогнозируют скорый выход искусственной поджелудочной на рынок

Портативный мозг

Команда в Гарварде во главе с давним исследователем искусственной поджелудочной железы Фрэнсисом Дж.Doyle III, разработал технологию, которая использует некоторые существующие системы управления диабетом.

Некоторые диабетики типа 1 уже используют две компоненты из искусственной поджелудочной железы: непрерывный подкожный инсулиновый инфузионный насос (CSII) и непрерывный подкожный монитор глюкозы (CGM).

Это небольшие устройства, которые освобождают диабетиков от постоянных пальцев, измеряют дозы инсулина и сами вводят сами лекарства.

Но новая технология также включает алгоритм математического управления, который получает информацию от датчика глюкозы и автоматически администрирует или удерживает соответствующую дозу инсулина.

Система «все о предсказании», — сказал Дассау Healthline.

Основываясь на концепции, известной как инженерная медицина, исследователи рассматривают клиническую информацию и исследования от врачей, которые управляют диабетом. Затем они используют эту информацию и применяют ее к тому, что известно об инсулине и глюкозе, о том, как они функционируют в организме, и о сложной системе переменных, которые вызывают снижение уровня глюкозы в крови или слишком низкие или слишком высокие.

«Там есть обетованная земля. Если вы там, вам не нужно много делать », — сказал Дассау о уровнях глюкозы в крови.

При искусственной поджелудочной железе регулярные дозы инсулина могут быть автоматизированы на основе обычного графика и потребностей человека, если этот человек находится в безопасном диапазоне значений глюкозы в крови.

Но уникальным в искусственной поджелудочной железе является ее способность компенсировать и адаптироваться к потребностям организма, когда уровни перемещаются за пределы этой безопасной зоны.

«У нас есть внутренний мозг, который может прогнозировать несколько шагов в будущем, а затем принимать различные решения на основе того, что мы называем функцией стоимости», — сказал Дассау. «Поэтому нам нужно балансировать между тем, сколько инсулина вы собираетесь дать, и сколько вы собираетесь терпеть, находясь за пределами зоны … Если я предсказываю, что мы собираемся покинуть обетованную землю, прежде чем я пересекая границу, путь до этого — я могу принять меры, чтобы свести к минимуму время для выезда из желаемой зоны. «

Подробнее: Психоактивный завод может держать ключ к реверсивному диабету»

В чем состоит роль иммуносупрессантов?

Иммуносупрессивные препараты необходимы для предотвращения отторжения – распространенной проблемы при любой трансплантации.

Ученые добились многих успехов в области трансплантации островков Лангерганса в течение послезних лет. В 2000 году канадские ученые опубликовали свой протокол трансплантации (Эдмонтонский протокол), который был адаптирован медицинскими и исследовательскими центрами всего мира и продолжает совершенствоваться.

Эдмонтонский протокол вводит использование новой комбинации иммуносупрессивных препаратов, включая даклизумаб, сиролимус и такролимус. Ученые продолжают развивать и изучать модификации этого протокола, включая улучшенные схемы лечения, которые способствуют увеличению успеха трансплантации. Эти схемы в различных центрах могут быть разными.

Примеры других иммуносупрессантов, используемых при трансплантации островков Лангерганса, включают антитимоцитарный глобулин, белатацепт, этанерцепт, алемтузумаб, базаликсимаб, эверолимус и мофетил микофенолата. Ученые также исследуют препараты, не принадлежащие к группе иммуносупрессантов, — например, экзенатид и ситаглиптин.

Иммуносупрессивные препараты имеют серьезные побочные эффекты, а их долгосрочное влияние до сих пор полностью не изучены. Немедленные побочные эффекты включают язвы в ротовой полости и проблемы в пищеварительном тракте (например, расстройство желудка и диарея). У пациентов могут также развиваться:

• Повышение уровней холестерина крови.
• Повышение артериального давления.
• Анемия (снижение количества эритроцитов и гемоглобина крови).
• Усталость.
• Снижение количества лейкоцитов в крови.
• Ухудшение функции почек.
• Повышенная восприимчивость к бактериальным и вирусным инфекциям.

Прием иммуносупрессантов также повышает риск развития некоторых видов опухолей и рака.

Ученые продолжают искать пути достижения толерантности иммунной системы к пересаженным островкам, при которой иммунитет не распознает их в качестве чужеродных.

Иммунная толерантность позволила бы поддерживать функционирование пересаженных островков без приема иммуносупрессивных препаратов. Например, один из методов заключается в трансплантации островков, инкапсулированных в специальное покрытие, которое может помочь предотвратить реакцию отторжения.

Особенности питания

Диета в данном случае нужна лишь для контроля веса и предупреждения передозировки гормона. Она заключается в ограничении потребления жирной пищи, углеводов и грубой клетчатки. Кроме этого, придется забыть о наваристых бульонах.

Распространенной ошибкой пациента становится переход на белковую пищу, ведь чрезмерное потребление белка, особенно животного, отрицательно сказывается на работе поджелудочной железы и может стать причиной появления проблем в работе почек.

Что касается углеводов, то здесь также не стоит ударяться в крайности. Ограничение потребления сахара, само собой разумеется, но полный отказ от углеводов недопустим, поскольку излишки гормона, вводимого инъекционно и начинают откладываться «про запас» и однажды могут стать причиной инсулинорезистентности. Даже здоровый человек при отказе от углеводов чувствует упадок сил, а для больного диабетом это и вовсе может обернуться гипогликемической комой. Верным решением станет употребление в пищу сложных углеводов.

Чтобы избежать подобных ситуаций, лучше доверить составление меню врачу диетологу и сделать определенный режим питания частью образа жизни.

Принимать пищу необходимо маленькими порциями от 4 до 6 раз в день.

Для приготовления пищи лучшим вариантом станет пароварка. В период ремиссии можно применять варку, тушение и даже запекание в духовке, но лучше отдать предпочтение блюдам, приготовленным на пару.

Безопасными продуктами для поджелудочной железы при сахарном диабете являются:

• диетическое (нежирное) мясо;
• рыба;
• овощные бульоны и молочные супы с цельными крупами;
• макароны из твердых сортов пшеницы;
• каши (без добавления масла и сахара);
• диабетический хлеб;
• молоко (не более 100 миллилитров в день);
• кисломолочные продукты;
• омлет;
• фрукты, овощи и ягоды (свежие и запеченные);
• чай (некрепкий с молоком), свежевыжатые фруктовые и овощные соки (не кислые);
• мед или джем – только в период ремиссии.

Как было сказано выше, хирургическое вмешательство не гарантирует выздоровление. Поэтому ответом на вопросы о том, как лечить поджелудочную железу при сахарном диабете и не допускать появления кризисов и обострений станет ведение особого образа жизни, включающего лечебное питание, регулярные физические нагрузки и, если это необходимо, – медикаментозная терапия.

Что представляет собой искусственная поджелудочная железа?

Внешний вид устройства.

Искусственная поджелудочная железа (на фото) представляет собой специальное медицинское устройство, выступающее более совершенным аналогом инсулиновой помпы. Искусственная поджелудочная железа представляет собой беспроводной аналог инсулиновой помпы, обеспечивающий регуляцию показателей сахара в крови при помощи своевременной подачи инсулина. Управление устройством осуществляется при помощи любого планшета или смартфона со специальной установленной программой.

Основным предназначением искусственного органа является контроль показателей сахара в крови и своевременная подача инсулина при наличии необходимости. Такое устройство помогает пациентам при сахарном диабете 1 типа забыть о необходимости проведения постоянных тестов с использованием глюкометра.

Прибор – успешное сочетание главных функций.

Специальное приложение, устанавливаемое на смартфон пациента, позволяет активно использовать следующие функции, рассмотренные в таблице:

В настоящее время устройство не прошло окончательное освидетельствование, но его цена известна. Особенности разработки устройства, механизм его действия и принцип работы рассмотрены в видео в этой статье.

Контроль над работой прибора осуществляется при помощи смартфона.

Проводимые испытания

В настоящее время метод не нашел широкого применения в РФ.

В 2016 году в рамках исследования, проводимого за счет Национального института здоровья, проводились клинические испытания позволяющие установить эффективность работы искусственного органа. Первый этап тестирования подразумевал проведение контроля над использованием устройства у 240 человек, с диагнозом сахарный диабет первого типа в течение полугода.

Эффективность искусственного органа в ходе эксперимента сравнивалась со стандартной инсулиновой помпой по классическим параметрам:

• удобство и достоверность получения данных о изменении показателей сахара в крови пациента;
• вероятность развития гипогликемии при использовании устройства (повышается или снижается риск;
• удобство использования прибора пациентом.

Насколько безопасен метод.

Во второй части эксперимента участие приняли 180 пациентов, успешно прошедших первый этап исследования. В ходе проведения испытания исследовался усовершенствованный алгоритм работы аппарата.

Работа поджелудочной железы здорового человека

Поджелудочная железа – орган пищеварительной системы, обладающий внутреннесекреторной и внешнесекреторной функциями. Внешнесекреторная функция обеспечивается производством панкреатического сока, в составе которого присутствуют пищеварительные ферменты.

Какие функции поджелудочная обеспечивает в организме здорового человека?

Поджелудочная железа человека производит гормоны и принимает непосредственное участие в обменных процессах. Обеспечивает углеводный, жировой и белковый обмен.

В поджелудочной человека находятся островки Лангерганса, работающие в качестве желез внутренней секреции. Именно они выделяют в системный кровоток инсулин и глюкогон – гормоны, регулирующие метаболические процессы. Разрушение подобных клеток приводит к нехватке инсулина и провоцирует развитие сахарного диабета 1 типа.

Возможности и препятствия

 
— Что необходимо, чтобы поставить на поток операции по трансплантации поджелудочной железы?
 
— Можно выделить две группы факторов. Первая связана с особенностями самой операции. Поджелудочная железа — крайне капризный орган, гораздо более требовательный, чем почка или печень. Нужна поистине ювелирная работа на всех этапах процесса, начиная с отбора пациентов и изъятия органа у доноров. Могу констатировать, что мы сделали всё, чтобы успешно преодолеть все эти сложности, и готовы выполнять данные операции в постоянном режиме. Но есть вторая группа факторов, которая связана не с медицинскими, а с организационными проблемами. В первую очередь это касается дефицита донорских органов.
 
 — Как можно решить проблему дефицита органов организационными методами?

 
— Нужна заинтересованность руководителей системы регионального здравоохранения в том, чтобы выполнялся закон «О трансплантации органов и (или) тканей человека». К сожалению, многие главные врачи рассмат­ривают работу по выполнению этого закона как лишние хлопоты, не приносящие дохода, и попросту не делают того, что могло бы спасти сотни жизней. Со своей стороны мы можем убеждать (и в ряде случаев это удаётся), но не можем приказывать. В этом плане нам не обойтись без поддержки первых лиц региона. Полагаю, что если бы руководство области чётко заявило свою позицию по данному вопросу, то и отношение главных врачей тоже переменилось бы.
 
— Насколько количество квот соответствует реальной потребности в трансплантации?
 
— Наше учреждение работает только по федеральным квотам. Знаю, что в ряде областей задействованы ещё и региональные квоты. Если бы руководство Нижегородской области проявило добрую волю в этом направлении, то ситуация могла бы существенно улучшиться. Со своей стороны мы готовы выполнять свыше 100 трансплантаций органов ежегодно.
 
— Что на практике изменится для больных диабетом в связи с тем, что вы внедрили операцию трансплантации поджелудочной железы?
 
— Во‑первых, у людей, которых все считали обречёнными, появилась надежда на выздоровление. Во‑вторых, если раньше врачи стремились подольше продлить больному жизнь, то сейчас взгляд на лечение расширяется. Пациент рассматривается как потенциальный кандидат на трансплантацию, и в связи с этим меняется тактика: не просто продлить жизнь, а подготовить к операции. В рамках этой подготовки тоже возможно эффективное высокотехнологичное хирургическое лечение. Словом, есть повод для изменения принципиальных подходов к лечению сахарного диабета первого типа.
 

Елена Шитова

Статья из газеты: Лекарственное обозрение № 1-2 02/02/2017

Фото: / Cherries / Shutterstock.com

Лечение

Кроме смены плана питания, лечащим врачом предписывается регулярное выполнение специального комплекса физических упражнений.

В случае если диета и физкультура оказываются недостаточно эффективными, специалист назначает медикаментозное лечение. Это может быть средство, стимулирующее производство нужного гомона или препараты, повышающие способность организма применять собственный инсулин.

Восстановить поджелудочную железу в случае сочетания сахарного диабета и панкреатита – более сложная задача.

Лечение начинается с помещение пациента в стационар. Первостепенная задача – снятие воспаления. В случае панкреатита этот процесс выполняется только под наблюдением врача. Больному капельным путем вводятся противовоспалительные и обезболивающие препараты, подавляющие действие ферментов поджелудочной железы. В особо тяжелых случаях больному прописывают антибиотики.

В течение первых двух дней пациенту предписывается голодание в лечебных целях. Это значительно ускоряет снятие острого воспаления, а также уменьшает количество вырабатываемых железой ферментов.

Следующим этапом является двухнедельная лечебная диета и введение больному лекарственных средств, восполняющих нехватку своих ферментов. Из списка продуктов для употребления исключаются алкогольные напитки, все острое, жирное, копченое, маринованное.

Панкреатит приводит к уменьшению количества бета-клеток, которые невозможно восстановить медикаментозной терапией. Пересадка островков Лангерганса хирургическим путем имеет лишь временный эффект, после чего клетки снова начинают отмирать. Такая ситуация всегда имеет место при сахарном диабете 1 типа. Единственным выходом становится инсулиновая терапия.

Какие препятствия стоят перед аллотрансплантацией панкреатических островков?

Нехватка подходящих доноров – главное препятствие для широкого применения аллотрансплантации островков Лангерганса. Кроме этого, не все донорские поджелудочные железы подходят для экстрагирования островков, так как они не отвечают всем критериям отбора.

Нужно учитывать также и то, что во время подготовки островков к пересадки они часто повреждаются. Поэтому каждый год проводиться очень мало трансплантаций.

Ученые изучают различные методы решения этой проблемы. Например, используют только часть поджелудочной железы от живого донора, применяют панкреатические островки свиней.

Ученые пересаживали островки свиней другим животным, включая обезьян, инкапсулируя их в специальное покрытие или применяя препараты для профилактики отторжения. Другой подход состоит в создании островков из клеток других типов – например, из стволовых клеток.

Кроме этого, широкому распространению аллотрансплантации островков препятствуют финансовые барьеры. Например, в США технология трансплантации считается экспериментальной, поэтому ее финансируют из исследовательских фондов, так как страховки не покрывают подобные методы.

Какие симптомы у заболевания поджелудочной железы?

При воспалении начинает тревожить поджелудочная железа боли в области ребер с левой стороны. Качественные характеристики болей – режущие. Обычно возникают после приема пищи. Она, как известно, поступает в 12-перстную кишку и переваривается при помощи желудочного сока.

Панкреатит достаточно длительно может характеризоваться сменой интенсивности болей. Они иногда обостряются, а иногда дискомфорт отсутствует вовсе. Если человек не соблюдает режим питания, боли перерастают в постоянные. Такие симптомы поджелудочной железы, в этом случае, относят к хроническим.

Обычно, симптомы хронического панкреатита устраняет специально назначенная диета. Если она не соблюдается, то у человека появляются метеоризм, диарея, изжога. Процесс воспаления вызывает нарушение аппетита. Воспаление относится и клеточному уровню, так как из клеток этого органа выделяется нужный для системы пищеварения сок.

Что такое пересадка островков поджелудочной железы?

Существует два вида трансплантации (пересадки) панкреатических островков:

• Аллотрансплантация.
• Аутотрансплантация.

Аллотрансплантация островков Лангерганса – это процедура, во время которой островки из поджелудочной железы умершего донора очищают, обрабатывают и пересаживают другому человеку. В настоящее время аллотрансплантация панкреатических островков считается экспериментальной процедурой, так как технология их пересадки еще недостаточно успешна.

Для каждой аллотрансплантации панкреатических островков ученые используют специализированные ферменты, с помощью которых удаляют их из поджелудочной железы умершего донора. Затем островки очищают и подсчитывают в лаборатории.

Обычно реципиенты получают две инфузии, в каждой из которых содержится 400 000 – 500 000 островков. После имплантации бета-клетки этих островков начинают вырабатывать и выделять инсулин.

Аллотрансплантация островков Лангерганса проводится пациентам с диабетом 1 типа, у которых плохо контролируются уровни глюкозы в крови. Цель пересадки состоит в том, чтобы помочь этим больным достичь относительно нормальных показателей глюкозы крови с ежедневными инъекциями инсулина или без них.

Cнизить или устранить риск неосознанной гипогликемии (опасное состояние, при котором пациент не чувствует симптомов гипогликемии). Когда человек ощущает приближение гипогликемии, он может предпринять меры, чтобы поднять уровень глюкозы в крови до нормальных для него значений.

Аллотрансплантация панкреатических островков проводится только в больницах, получивших разрешение на клинические испытания этого метода лечения. Пересадки часто проводятся радиологами – врачами, которые специализируются на медицинской визуализации. Радиолог использует рентген и ультразвук, чтобы направлять введение гибкого катетера через небольшой разрез в верхней части брюшной стенки в портальную вену печени.

Портальная вена – это крупный кровеносный сосуд, несущий кровь в печень. Островки медленно вводят в печень через катетер, установленный в портальной вене. Как правило, эта процедура проводится под местной или общей анестезией.

Пациенты часто нуждаются две или больше трансплантации, чтобы получить количество функционирующих островков, достаточное для снижения или устранения потребности во введении инсулина.

Аллотрансплантация панкреатических островков. При аутотрансплантации островки экстрагируют из собственной поджелудочной железы пациента.

Аутотрансплантация панкреатических островков проводится после тотальной панкреатэктомии – хирургического удаления всей поджелудочной железы – у пациентов с тяжелым хроническим или длительно протекающим панкреатитом, который не поддается другим методам лечения. Эта процедура не считается экспериментальной. Аутотрансплантация островков Лангенрганса не проводится у пациентов с диабетом 1 типа.

Процедура проходит в больнице под общей анестезией. Сперва хирург удаляет поджелудочную железу, из которой потом экстрагируют панкреатические островки. В течение часа очищенные островки вводят через катетер в печень больного. Цель такой пересадки – обеспечить организм достаточным для выработки инсулина количеством островков Лангерганса.

Как лечить поджелудочную железу при сахарном диабете?

Ответ один – под строгим наблюдением доктора. Только квалифицированный специалист может выбрать правильную схему лечения, которая будет эффективной в конкретном случае. Чтобы обеспечить пациенту хорошее самочувствие, врач должен обеспечить регулярное поступление инсулина в организм. Сам больной обязуется принимать назначенные медикаменты и соблюдать диету.

При сахарном диабете 2 типа в большинстве случаев удается избежать медикаментозного приема инсулина. Выработку гормона в нужном количестве обеспечивают за счет занятий физкультурными упражнениями и особого режима питания.

Основу рациона должны составлять низкоуглеводные продукты.

Если человек болен сахарным диабетом 1 типа, ситуация обстоит немного иначе. Ученые активно ищут новые методы лечения. Основная задача найти способы реанимации бета-клеток, в количестве достаточном для правильной работы поджелудочной железы.

Ведутся исследования в таких направлениях: