Ρόμαν Χοβόρκα στην «Κ»: Ελπίδα για τον διαβήτη τύπου 1

Eνα πρωτοποριακό τεχνολογικό προϊόν αναπτύχθηκε από επιστημονική ομάδα στο Ηνωμένο Βασίλειο, υπό την ονομασία «τεχνητό πάγκρεας», για τη βελτιστοποίηση της ζωής των ατόμων με διαβήτη τύπου 1. Το «τεχνητό πάγκρεας» ενσωματώνει σύγχρονους αλγορίθμους και αλληλεπιδρά με τον κάθε χρήστη ξεχωριστά αυτοματοποιώντας τη διαδικασία μέτρησης και λήψης ινσουλίνης. Ο καθηγητής Ρόμαν Χοβόρκα, καθηγητής μεταβολικής επιστήμης στο τμήμα παιδιατρικής του Πανεπιστημίου Κέμπριτζ και υπεύθυνος ανάπτυξης της συσκευής μιλώντας στην «Κ», αναλύει τα χαρακτηριστικά του «τεχνητού παγκρέατος» το οποίο αποτελείται από μια συσκευή κλειστού τύπου αυτοματοποιημένου ελέγχου και ρύθμισης της γλυκόζης στο αίμα, καθώς και των επιμέρους οργάνων του, τα οποία ελέγχονται και ρυθμίζονται με τη χρήση σύγχρονων αλγορίθμων χωρίς παρέμβαση του ατόμου.

– Καθηγητά Χοβόρκα, όταν ξεκινήσατε την έρευνά σας, ποιες ήταν οι ανάγκες στον πληθυσμό;

– Οι ανάγκες του πληθυσμού ήταν παρόμοιες με αυτές που είναι και σήμερα. Ξέρετε, ο διαβήτης είναι μια ασθένεια που δεν φεύγει. Δεν υπάρχουν διακοπές και διάλειμμα από τον διαβήτη τύπου 1. Και αυτό ισχύει τόσο για τα άτομα με διαβήτη όσο και για τις οικογένειές τους. Σκεφτείτε πως για τους γονείς των παιδιών με διαβήτη τύπου 1 η επαγρύπνηση είναι μέρα-νύχτα. Είναι πραγματικά κουραστικό. Και επιπλέον, υπάρχει η ανησυχία στους γονείς για το τι θα συμβεί στο παιδί τους, βραχυπρόθεσμα ή μακροπρόθεσμα, αν η γλυκόζη δεν είναι σωστά ρυθμισμένη. Οι ανάγκες δεν έχουν αλλάξει, αλλά έχουν βελτιωθεί και αφορούν την ποιότητα της ζωής.

– Η ανάπτυξη του «τεχνητού παγκρέατος» αποτέλεσε πηγή ελπίδας για πολλούς ασθενείς. Πώς λειτουργεί αυτός ο μηχανισμός;

– Στο υγιές σώμα το πάγκρεας είναι πολύ εξελιγμένο και χωρίς να το σκεφτόμαστε ή να το γνωρίζουμε, τα βήτα κύτταρα των νησιδίων του Λάνγκερχανς παράγουν τη σωστή ποσότητα ινσουλίνης για να κρατήσουν τη γλυκόζη αρκετά σταθερή. Η γλυκόζη είναι μια πραγματικά αυστηρά ρυθμισμένη ουσία στο αίμα, ενώ είναι απαραίτητη ως η κύρια πηγή παραγωγής καυσίμου για τον εγκέφαλο. Οταν η γλυκόζη είναι πολύ χαμηλή ο εγκέφαλος δεν έχει αρκετό καύσιμο και σταματά να λειτουργεί, με αποτέλεσμα οι άνθρωποι να μπερδεύονται. Μπορεί ακόμη και να πεθάνουν. Από την άλλη, αν η γλυκόζη είναι υψηλή για μεγάλο χρονικό διάστημα, προκαλεί σημαντικές επιπλοκές. Οι άνθρωποι αναπτύσσουν σημαντικό πρόβλημα με την καρδιά, με τα μάτια, με τα νεφρά και μπορεί να οδηγηθούν σε ακρωτηριασμούς. Ετσι, ο στόχος του τεχνητού παγκρέατος είναι να μιμηθεί αυτό που κάνει το υγιές πάγκρεας, δηλαδή να αποκτήσουμε την ινσουλίνη που χρειαζόμαστε για να αναπληρώσουμε τη γλυκόζη που χάθηκε εξαιτίας του διαβήτη. Αλλο ένα ζητούμενο είναι πως στον οργανισμό υπάρχουν εξαιρετικά διαφορετικές ανάγκες σε ινσουλίνη. Οταν τρώμε η γλυκόζη ανεβαίνει και το σώμα εκκρίνει πολλή ινσουλίνη, οπότε χρειαζόμαστε μεγαλύτερη ποσότητα, ενώ όταν ασκούμαστε χρειαζόμαστε λιγότερη ινσουλίνη. Κάθε λεπτό το σώμα παράγει διαφορετική ποσότητα ινσουλίνης. Οπότε, ένας από τους στόχους του «τεχνητού παγκρέατος» είναι να ανιχνεύει το επίπεδο της γλυκόζης και αυτό επιτυγχάνεται μέσω ενός αισθητήρα γλυκόζης που βρίσκεται στο δέρμα, ο οποίος μεταφέρει –κάθε λεπτό– τις τιμές της γλυκόζης στο πρόγραμμα του υπολογιστή, το οποίο είναι ο εγκέφαλος του συστήματος και το οποίο ουσιαστικά λέει πόση ινσουλίνη πρέπει να δώσουμε, ανάλογα με τις περιστάσεις, ενώ, στη συνέχεια, ο αλγόριθμος υπολογίζει τις ανάγκες σε ινσουλίνη και λέει στην αντλία ινσουλίνης πόση ινσουλίνη να δώσει.

Το «τεχνητό πάγκρεας» ενσωματώνει σύγχρονους αλγορίθμους και αλλη- λεπιδρά με τον κάθε χρήστη ξεχωριστά, αυτοματοποιώντας τη διαδικασία μέτρησης και λήψης ινσουλίνης.

– Τι δυσκολίες και εμπόδια αντιμετωπίσατε με τον αλγόριθμο;

– Ο καθένας είναι διαφορετικός. Ετσι πρέπει να είμαστε σε θέση να προσαρμοστούμε στα άτομα και στις μεταβαλλόμενες ανάγκες τους. Στα άτομα με διαβήτη τύπου 1 δεν υπάρχει αυτό που ονομάζουμε «τυπική» ημέρα και υπάρχουν, για παράδειγμα, καταστάσεις όπως στην εφηβεία, όπου μέσω του ορμονικού συστήματος το σώμα γίνεται πιο ανθεκτικό στην ινσουλίνη. Αρα αυτή πρέπει να κλιμακωθεί για να υποστηριχθεί η ανάπτυξη και οι πρόσθετες ανάγκες. Οπότε, η ρύθμιση του αλγορίθμου και η ασφάλεια αποτελούν προκλήσεις. Το δεύτερο εμπόδιο είναι η διαχείριση των καθυστερήσεων στο σύστημα, η καθυστέρηση στην ανίχνευση και δράση της ινσουλίνης. Παίρνει περίπου 50 λεπτά για να φτάσει η ινσουλίνη στο μέγιστο σημείο της, αλλά μερικές φορές μπορεί να είναι μέχρι και 100 λεπτά ή και 30 λεπτά. Ακόμα, υπάρχουν διαφορές σε ποιο σημείο τοποθετείτε το νέο σετ έγχυσης και αυτό εξαρτάται από το τοπικό σημείο όπου τοποθετείτε την ινσουλίνη. Ετσι, υπάρχει μεταβλητότητα μεταξύ των ατόμων αλλά και εντός των ατόμων. Επομένως, πρέπει να είμαστε πολύ προσεκτικοί.

– Πώς το «τεχνητό πάγκρεας» θα συμβάλει στη βελτίωση των συνθηκών διαβίωσης των ασθενών με διαβήτη;

– Κανονικά, όταν οι άνθρωποι έχουν διαβήτη τύπου 1 πρέπει να είναι συνεχώς ενήμεροι για το τι θα τρώνε, τι συμβαίνει με τη γλυκόζη και πρέπει να είναι πάντα σε εγρήγορση κατά τη διάρκεια της ημέρας και της νύχτας. Με το «τεχνητό πάγκρεας» θα αυτοματοποιηθεί η διαδικασία, ενώ αφαιρούμε την επαγρύπνηση. Οι άνθρωποι θα έχουν μειωμένη επιβάρυνση και βελτιωμένη ποιότητα ζωής, καθώς και καλύτερο ύπνο. Το ίδιο ισχύει και για τους γονείς των ατόμων με διαβήτη τύπου 1.

– Πόσο φιλικό είναι προς τον χρήστη;

– Η προσέγγισή μας είναι να μπορείτε να δώσετε στον εαυτό σας μια δόση ινσουλίνης από μια εφαρμογή, εκτελώντας τον αλγόριθμο στο τηλέφωνό σας. Ετσι, μία από τις πτυχές της διαχείρισης του διαβήτη τύπου 1 είναι να το κάνετε διακριτικά από το τηλέφωνο χωρίς να δείξετε σε όλους την αντλία και εν ολίγοις ότι έχετε διαβήτη. Οπότε, αυξάνεται και η ιδιωτικότητα. Από την άλλη προσπαθούμε να μειώσουμε κάποιες από τις ειδοποιήσεις του συστήματος, όπου είναι καλό να ειδοποιείσαι όταν η γλυκόζη είναι υψηλή ή χαμηλή, αλλά επίσης είναι και κακό επειδή οι άνθρωποι ίσως ειδοποιούνται συχνά για ορισμένες αχρείαστες καταστάσεις. Αλλος ένας σημαντικός περιορισμός που χρήζει βελτιώσεως είναι πως το σύστημα κλειστού βρόχου περιορίζεται από την ανάγκη των ανθρώπων να φορούν τον αισθητήρα, να φορούν την αντλία, η οποία επιβαρύνει την ευχρηστία.

– Ποιες είναι οι μελλοντικές βελτιώσεις του συστήματος;

– Καθένα από τα στοιχεία του συστήματος μπορεί να βελτιωθεί. Μπορείτε να έχετε έναν μικρότερο αισθητήρα, μπορείτε να έχετε ένα σετ έγχυσης μεγαλύτερης διάρκειας, κάτι σαν αντλίες επιθέματος που είναι επίσης μικρότερες. Επίσης, άλλη μία αναβάθμιση είναι πως θα προσπαθήσουμε στις επόμενες γενιές του συστήματος να αυτοματοποιήσουμε τη χορήγηση των δόσεων γύρω από τα γεύματα και γι’ αυτό αναπτύσσονται νέες ινσουλίνες οι οποίες μπορούν να δράσουν ταχύτερα.