Кембриджские ученые успешно испытали искусственную поджелудочную железу для использования пациентами, страдающими диабетом 2 типа. Устройство, работающее на основе алгоритма, разработанного в Кембриджском университете, удвоило количество времени, в течение которого пациенты находились в целевом диапазоне глюкозы, по сравнению со стандартным лечением, и вдвое сократило время, проведенное при высоком уровне глюкозы.

По оценкам, около 415 миллионов человек во всем мире живут с диабетом 2 типа, который ежегодно обходится мировому здравоохранению примерно в 760 миллиардов долларов. По данным Diabetes UK, только в Великобритании более 4,9 миллионов человек страдают диабетом, из них 90% - диабетом 2 типа, что, по оценкам, обходится НСЗ в 10 млрд. фунтов стерлингов в год.

При диабете 2 типа уровень глюкозы - сахара в крови - становится слишком высоким. Обычно уровень сахара в крови контролируется выделением инсулина, но при диабете 2 типа выработка инсулина нарушается. Со временем это может привести к серьезным проблемам, включая повреждение глаз, почек и нервов, а также болезни сердца.

Заболевание обычно лечится с помощью сочетания изменений в образе жизни - например, улучшения питания и увеличения физических нагрузок - и медикаментов, направленных на поддержание низкого уровня глюкозы.

Исследователи из Института метаболических наук Wellcome-MRC при Кембриджском университете разработали искусственную поджелудочную железу, которая может помочь поддерживать здоровый уровень глюкозы. Устройство сочетает в себе готовый монитор глюкозы и инсулиновую помпу с разработанным командой приложением, известным как CamAPS HX. Это приложение работает под управлением алгоритма, который предсказывает, сколько инсулина необходимо для поддержания уровня глюкозы в заданном диапазоне.

Исследователи ранее показали, что искусственная поджелудочная железа, работающая по аналогичному алгоритму, эффективна для пациентов с диабетом 1 типа, от взрослых до самых маленьких детей. Они также успешно испытали устройство на пациентах с диабетом 2 типа, которым требуется почечный диализ.

Сегодня в журнале Nature Medicine группа авторов сообщает о первом испытании устройства в более широкой популяции людей, страдающих диабетом 2 типа (не нуждающихся в почечном диализе). В отличие от искусственной поджелудочной железы, используемой при диабете 1 типа, эта новая версия представляет собой полностью замкнутую систему: если пациенты с диабетом 1 типа должны сообщить своей искусственной поджелудочной железе, что они собираются поесть, чтобы, например, отрегулировать дозу инсулина, то с этой версией они могут оставить устройство функционировать полностью автоматически.

Исследователи набрали 26 пациентов из клиники диабета и эндокринологии Wolfson при больнице Адденбрука, входящей в состав Cambridge University Hospitals NHS Foundation Trust, и местной группы кабинетов врачей общей практики. Пациенты были случайным образом распределены в одну из двух групп: первая группа будет испытывать искусственную поджелудочную железу в течение восьми недель, а затем перейдет на стандартную терапию в виде нескольких ежедневных инъекций инсулина; вторая группа будет сначала принимать контрольную терапию, а затем через восемь недель перейдет на искусственную поджелудочную железу.

Для оценки эффективности работы искусственной поджелудочной железы группа использовала несколько показателей. Первым из них была доля времени, которое пациенты проводили с уровнем глюкозы в целевом диапазоне от 3,9 до 10,0 ммоль/л. В среднем, пациенты, использующие искусственную поджелудочную железу, проводили две трети (66%) времени в целевом диапазоне - вдвое больше, чем пациенты на контроле (32%).

Вторым показателем была доля времени, проведенного с уровнем глюкозы выше 10,0 ммоль/л. Со временем высокий уровень глюкозы повышает риск потенциально серьезных осложнений. Пациенты, принимавшие контрольную терапию, проводили две трети времени с высоким уровнем глюкозы (67%), а при использовании искусственной поджелудочной железы этот показатель сократился вдвое - до 33%.

Средний уровень глюкозы снизился с 12,6 ммоль/л при приеме контрольной терапии до 9,2 ммоль/л при использовании искусственной поджелудочной железы.

Приложение также снизило уровень молекулы, известной как гликированный гемоглобин, или HbA1c. Гликированный гемоглобин развивается, когда гемоглобин, белок в составе красных кровяных телец, переносящий кислород по всему организму, соединяется с глюкозой в крови, становясь "гликированным". Измеряя HbA1c, врачи могут получить общее представление о том, каким был средний уровень сахара в крови человека в течение нескольких недель или месяцев. Для людей с диабетом, чем выше HbA1c, тем выше риск развития осложнений, связанных с диабетом. После контрольной терапии средний уровень HbA1c составлял 8,7%, а после использования искусственной поджелудочной железы - 7,3%.

Во время исследования ни у одного пациента не наблюдалось опасно низкого уровня сахара в крови (гипогликемии). Один пациент был госпитализирован во время использования искусственной поджелудочной железы из-за абсцесса в месте канюли насоса.

Доктор Шарлотта Боутон из Института метаболизма Wellcome-MRC при Кембриджском университете, которая была одним из руководителей исследования, сказала: "Многие люди с диабетом 2 типа с трудом справляются с уровнем сахара в крови с помощью доступных в настоящее время методов лечения, таких как инъекции инсулина. Искусственная поджелудочная железа может обеспечить безопасный и эффективный подход, чтобы помочь им, а технология проста в использовании и может быть безопасно применена в домашних условиях".

Доктор Эйдин Дейли, также из Института метаболических наук Wellcome-MRC, сказал: "Одним из препятствий для широкого применения инсулинотерапии было беспокойство по поводу риска тяжелых "гипо" - опасно низкого уровня сахара в крови. Но мы обнаружили, что ни один пациент в нашем исследовании не испытывал таких проблем, и пациенты проводили очень мало времени с уровнем сахара в крови ниже целевого уровня".

Отзывы участников свидетельствуют о том, что они были довольны тем, что их уровень глюкозы автоматически контролируется системой, а девять из десяти (89%) отметили, что в целом тратят меньше времени на управление своим диабетом. В качестве основных преимуществ пользователи отметили отсутствие необходимости делать инъекции или сдавать анализы методом прокола пальца, а также повышение уверенности в управлении уровнем глюкозы в крови. Среди недостатков - повышенная тревожность по поводу риска гипогликемии, что, по мнению исследователей, может отражать повышенную осведомленность и контроль уровня глюкозы, а также практическое раздражение от ношения устройств.

Теперь команда планирует провести более крупное многоцентровое исследование, чтобы укрепить полученные результаты, и представила устройство на одобрение регулирующих органов, чтобы сделать его коммерчески доступным для амбулаторных пациентов с диабетом 2 типа.