Biohormonális mesterséges hasnyálmirigy-rendszerek
- egy álom valósággá válik
A zárt rendszerű rendszerek, amelyek csak automatizált inzulinpumpa-t tartalmaznak, megkönnyítik a betegek mindennapjait, és megkönnyítik a cukorbetegség önkezelését. De vannak más módszerek is a vércukorszint-ellenőrzés javítására. A bi-hormonális zárt hurkú rendszerek a vércukorszint-szabályozást az inzulin és a glükagon szubkután (bőr alatti) infúziójával érik el, reagálva a vércukorszintre, amelyet a szubkután zsírszövet folyamatos glükózmérésére szolgáló érzékelő mér (folyamatos glükózmérő). Ez a bi-hormonális rendszer sokkal jobban utánozza az egészséges hasnyálmirigy (mesterséges hasnyálmirigy) inzulin és glükagon szekréciójának élettani (endogén) mintázatát, mint azok a rendszerek, amelyek csak inzulinpumpa-t tartalmaznak.
Ha a vércukorszint hajlamos csökkenésre, a glükagont mini dózisokban adják be az inzulin hatásainak ellensúlyozására és a hipoglikémia veszélyének megakadályozására [1]. A glükagon hatására a máj gyorsan átalakítja a glikogént (a glükóz tároló formája) glükózzá, amely aztán a véráramba kerül. Eddig a hormonpumpákat automatikusan vezérlő vezérlő algoritmusok komplex technológiája, a megfelelő hardver és a zárt hurkú rendszerekben hosszabb ideig használható stabil glukagon készítmények kifejlesztése jelentett nagy fejlesztési kihívásokat.
Haladás a fejlődésben
A zárt hurkú rendszerek műszaki fejlődése
A jövőbeni folyamatos glükózmonitorozó (CGM) eszközök kisebbek lesznek, és hosszabb ideig használhatók [12]. Az eszközök egyre kevesebb kalibrálást igényelnek, és jobb olvasási pontosságot kínálnak, különösen a magas és alacsony vércukorértékek tartományában, és csökkentett késleltetéssel rendelkeznek a folyamatos glükózmonitorozáshoz. Továbbá önálló tanulási, adaptációs algoritmusokat fejlesztenek ki [13, 14]. Ezek olyan személyre szabott rendszerek, amelyek alkalmazkodnak a vércukorszint ingadozásaihoz a beteg viselkedése és alkata miatt. Hosszú távú tanulmányok zajlanak bi-hormonális zárt hurkú rendszerekkel (pl. ILet rendszer/Boston, Egyesült Államok), amelyeket a rendszer hatósági jóváhagyásának lehetséges utolsó lépéseként terveztek. Az inzulin és a glükagon vércukorszint-adatai és infúziós adatai a jövőben a felhasználók számára elérhetővé válnak mobil eszközökön (mobiltelefonok vagy órák), valamint az egészségügyi szakemberek számára egy webes platformon.
Mit hoz a jövő a kettős hormonok inzulin és glükagon számára?
A jelenleg rendelkezésre álló, gyorsan ható inzulinanalógok viszonylag lassú hatással a szubkután beadás után és a glükagon készítmények alacsony piaci stabilitása bizonyos kihívást jelentenek a kontroll szempontjából [15]. A még gyorsabban ható inzulinanalógok használata, amelyek gyorsabb hatású és rövidebb hatásúak, javíthatják az alkalmazást a zárt rendszerű rendszerekben.
Az emberi glükagon nagyon instabil fehérje, amely egy napon belül hatástalanná válik [16]. Mivel a glükagont eredetileg egyszeri felhasználásra fejlesztették ki súlyos hipoglikémia kezelésében, az injekciós oldatot minden adag előtt frissen kell elkészíteni, és azonnal fel kell használni [17, 18]. A 24 órán át tartó stabilitási adatok csak nemrég jelentek meg. Mindazonáltal ez azt jelenti, hogy a jelenleg rendelkezésre álló glukagont 24 óránként meg kell újítani a bihormonális szivattyúban [19].
Perspektívák
Míg az első rövid távú vizsgálatok nagyon ígéretes eredményeket mutattak, hosszú távú vizsgálatokra van szükség a hatékonyság és a biztonság további lehetséges előnyeinek bemutatásához hosszan tartó glükagon (analóg) használat után [27]. Hosszú távú biztonságosságot és tolerálhatóságot igazoltak a Zealands dasiGlucagon állatok krónikus beadása után. Az állatokon végzett pozitív vizsgálatok eredményei alátámasztják az emberek biohormonális zárt hurkú rendszerekben való alkalmazásának megvalósíthatóságát [28]. Különösen olyan helyzetekben, ahol gyorsan csökken a vércukorszint, mint pl B. étkezés után későn vagy intenzív testmozgás után a bi-hormonális zárt rendszer használata nagy előnyökkel járhat. További hosszú távú vizsgálatok szükségesek a hipoglikémia észlelési rendellenességében szenvedő betegek esetleges előnyeinek bemutatásához [29]. A biohormonális zárt hurkú rendszer következő generációjának jóváhagyása a stabil glükagon formulával kombinálva a közeljövőben megvalósíthatja a biohormonális terápia (mesterséges hasnyálmirigy) álmát egy teljes zárt hurkú környezetben.