Лечение сахарного диабета новыми технологиями

Библиографическое описание:

Беликова, Л. В. Новые технологии в лечении сахарного диабета / Л. В. Беликова, Е. А. Горохов, И. А. Реймер. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 34 (272). — С. 23-25. — URL: https://moluch.ru/archive/272/62151/ (дата обращения: 09.10.2020).



Актуальная проблема современности — это рост числа больных сахарным диабетом. Сахарный диабет — группа эндокринных заболеваний, связанных с нарушением усвоения глюкозы и развивающихся вследствие абсолютной или относительной (нарушение взаимодействия с клетками-мишенями) недостаточности гормона инсулина, в результате чего развивается гипергликемия — стойкое увеличение содержания глюкозы в крови.

Актуальность: больных сахарным диабетом с каждым годом становится все больше, поэтому нужно искать эффективные, современные методы лечения этого заболевания.

Задачей статьи является ознакомление с новыми методами лечения сахарного диабета I типа.

Целью статьи является поиск наиболее оптимального способа лечения больных с сахарным диабетом I типа.

Вакцина от диабета

Некоторые ученые склонны полагать что сахарный диабет I типа в 5 % случаев развивается из-за вируса Коксаки, точнее одной его разновидностью вирус Б-CVB1, который обладает свойствами вызывать аутоиммунные реакции. В мировом масштабе 5 % превращаются в сотни детей ежегодно. Если вакцину от этого вируса делать детям на первом году жизни, то есть возможность уменьшить количество детей с сахарным диабетом I типа. Вакцина уже доказала свою эффективность на мышах, теперь следующей фазой станут испытания на здоровых людях чтобы исключить возможные осложнения. Если все пройдет успешно, то через 5–8 лет возможно не останется детей с диагнозом сахарный диабет I типа.

Инсулиновые помпы

Инсулиновая помпа — это небольшое электронное устройство, которое вводит инсулин по заранее запрограммированным индивидуальным настройкам. Инсулиновая помпа рекомендована пациентам с 1 и 2 типом диабета, находящимся на инсулинотерапии. Инсулиновая помпа позволяет имитировать работу поджелудочной железы у здорового человека. В отличие от метода многократных ежедневных инъекций, в помпе используется только один инсулин — короткого или ультракороткого действия. Постоянная подкожная инфузия инсулина (ППИИ) позволяет исключить необходимость выполнения частых инъекций — быстродействующий инсулин вводится в точных дозах в круглосуточном режиме, точно обеспечивая потребности организма.

Помпа вводит инсулин в двум режимах: базальном и болюсном.

Базальный режим: инсулин вводится непрерывно в небольших дозах по запрограммированной базальной скорости, имитируя процесс секреции инсулина поджелудочной железой здорового человека (не считая периоды приема пищи). В течение суток можно выбрать до 48 различных базальных скоростей (на каждые 30 минут), учитывая индивидуальные потребности организма днем, ночью и во время физической активности. Базальная скорость определяется врачом, исходя из индивидуальных особенностей пациента. Базальную скорость можно корректировать с учетом изменений в режиме дня: подачу инсулина можно временно приостановить, увеличить или уменьшить. Это важное преимущество, которое недоступно при инъекции продленного инсулина.

Болюс: На приемы пищи или в целях коррекции высокого уровня сахара в крови нужно вводить болюсный инсулин. Все инсулиновые помпы оснащены помощником болюса — специальным калькулятором, с помощью которого можно рассчитать необходимую дозу болюса на основе индивидуальных настроек.

Помповая инсулинотерапия имеет множество преимуществ перед терапией с помощью многократных ежедневных инъекций, включая4,5:

– Лучший контроль уровня HbA1c

– Сокращение количества эпизодов гипогликемии

– Снижение вариабельности гликемии

Помпа позволяет использовать индивидуальные настройки введения инсулина, адаптированные под образ жизни и потребности каждого пациента. Помповая инсулинотерапия обеспечивает лучший контроль над диабетом, а также дарит свободу и комфорт.

В инсулиновой помпе предусмотрено отделение для резервуара с инсулином, из которого инсулин вводится в организм с помощью инфузионного набора. Установка инфузионного набора выполняется с помощью специального устройства для введения инфузионного набора — сертера. Сам инсулин вводится через небольшую гибкую трубочку (канюлю), расположенную под кожей. Инфузионный набор подсоединен к резервуару с помощью небольших трубочек, которые можно отсоединять по мере необходимости (например, во время плавания, душа или занятий спортом).

Перепрограммирование клеток

Примерно десятая доля диабетиков страдает диабетом первого типа, в результате которого бета-клетки разрушаются под действием иммунной системы организма. Ученые заметили что альфа, дельта клетки поджелудочной железы не подвергаются атаке иммунной системы организма, а в дальнейшем пытаются компенсировать недостаточность бета-клеток, «перепрофилируясь» и сливаясь в островки. Некоторые из этих клеток перепрофилируются и начинают продуцировать инсулин в малых количествах, недостаточного для нормальной жизнедеятельности организма. Этот процесс можно усилить при помощи генной терапии. Если взять альфа и дельта-клетки и принудительно включить всего два генома PDX1 и MAFA, то эти клетки внешне похожие на альфа и дельта, начинают продуцировать инсулин и реагировать на изменение уровня глюкозы крови, тем самым выполняя функцию бета-клеток. Тем самым эти псевдо-бета-клетки становятся недосягаемыми для иммунной системы организма. Трансплантация небольшого количества таких клеток помогает полностью избавиться от проблем с сахаром и инсулином в течении нескольких месяцев.

Правда этот метод пока находится в фазе клинических испытаний и пока недоступен для лечения большинства пациентов.

Трансплантация клеток

Еще одним способом лечения сахарного диабета I типа является пересадка инсулин-продуцирующих клеток в жировую клетчатку. Предполагается, что жировая ткань является идеальным местом трансплантации для инсулин-продуцирующих клеток. Это поможет в дальнейшем пациентам обходится без каждодневных инъекций инсулина, тем самым очень сильно облегчить жизнь пациентам и улучшить качество жизни. Пока данный метод был применен единожды, женщине пересадили в жировую складку и на данный момент она полностью обходится без инсулиновых инъекций.

Этот метод может быть применен не только на взрослых, но его стоит опробовать на детях, так как многие дети боятся уколов и часто не соблюдают время и технику инъекций, это должно им помочь почувствовать себя здоровыми.

Стволовые клетки

Еще один прорыв в лечении сахарного диабета — это стволовые клетки. Стволовые клетки имплантируются в поджелудочную железу, которые образуют своего образа — “островки” и после микроскопического и биохимического обследования этих клеток выяснилось что новообразованные клетки созревают и функционируют как инсулин-продуцирующие. В опыте на мышах, клетки вживили в поджелудочную железу мышам, и буквально через несколько дней стволовая культура включилась в метаболические процессы, начала реагировать на изменения уровня сахара крови в организме. Есть один недостаток, так как культура инородная, возможна иммунная реакция организма на инородную культуру, поэтому этим пациентам придется постоянно принимать иммунносупрессивные препараты.

Таким образом, в скором времени возможен почти полный отказ от каждодневного введения инсулина больным и переход на более действенные схемы лечения. Также, благодаря стволовым клеткам в теории возможно полное выздоровление больных.

Литература:

1. Педиатрия: Учебник для медицинских вузов/ Под ред. Н. П. Шабалова/ — СПб.: СпецЛит, 2015,- 893с.
2. Болезни поджелудочной железы у детей/ Под ред. С. В. Бельмер/ — МедПрактика, 2019,-528с.
3. Эндокринология. Национальное руководство/ Под ред. И. И. Дедов, Г. А. Мельниченко/ — ГЭОТАР-Медиа, 2018,-832с.
4. Помповая инсулинотерапия и непрерывное мониторирование гликемии. Клиническая практика и перспективы/ Под ред. А. В. Древаль, Ю. А. Ковалева, Т. П. Шестакова/ — ГЭОТАР-Медиа, 2019г,-336с.
5. Эндокринные заболевания у детей и подростков/ Под ред. Е. Б. Башнина, О. С. Берсенева, Н. В. Ворохобина/ — ГЭОТАР-Медиа, 2017г,-416с.

В последние годы на рынке появились новые технологии для непрерывного измерения уровня сахара, встроенные под кожу или наклеенные на нее сенсоры и многие другие новшества, которые максимально облегчают контроль диабета. Здесь мы хотим познакомить вас с основными компаниями, которые разработали или разрабатывают устройства типа искусственная поджелудочная железа или другие решения, позволяющих превратить диабет в заболевание, лечение которого не требует каких-либо значительных усилий.

1) DexCom

Эта американская компания, один из лидеров рынка систем для лечения диабета с 1999 года создает технологии непрерывного измерения уровня сахара. Свою работу на этом поприще компания начала с создания имплантируемого датчика, который не будет отвергаться организмом и который будет работать в течение длительного времени.

Ее новейшая система, Dexcom G6, не требует уколов пальцев или анализа крови, и была одобрена американским регулятором отрасли здравоохранения FDA в марте 2018 года. Как и другие непрерывные системы мониторинга уровня глюкозы, он позволяет больным диабетом в любое время видеть уровень сахара в крови с помощью датчика, который вставляется под кожу. В последнее время компания сотрудничает с Apple, чтобы подключить часы Apple Watch к своему датчику непрерывного контроля уровня сахара в крови.

Это система, которая может интегрироваться с другими совместимыми медицинскими устройствами и электронными интерфейсами, такими как автоматизированная система дозировки инсулина, инсулиновая помпа, глюкометры и другие электронные устройства, применяемые при лечении диабета.

Dexcom G6 представляет собой небольшой прибор, который пользователь с помощью прилагаемого устройства наклеивает как пластырь себе на живот. Оно содержит сенсор, который непрерывно проводит измерение уровня сахара в внутритканевой (интерстициальной) жидкости и каждые пять минут передает данные об уровне сахара в приложение на смартфоне пользователя.

Система отсылает пользователю предупреждение, если уровень сахара в крови становится чересчур высоким или низким. При этом G6 может быть интегрирован с автоматической системой дозировки инсулина и когда уровень сахара выходит за границы допустимого диапазона, система может выдать команду на ввод лекарства.

2. Medtronic

Сегодня Medtronic является крупнейшей в мире компанией в области медицинских технологий с более чем 260 филиалами в 155 странах мира. Основанная в 1949 году компания за эти годы разрабатывала кардиостимуляторы, имплантируемые механические устройства, устройства доставки в организм лекарств и биологических препаратов, а также мощные современные хирургические инструменты. Сегодня ее продукты используются для лечения почти 40 заболеваний.

Благодаря своей новейшей гибридной замкнутой системе компания приблизилась на шаг ближе к созданию собственной искусственной поджелудочной железы. Система MiniMed 670G, первая гибридная замкнутая система, постоянно отслеживает уровень сахара в крови и автоматически выдает инсулин, но пациентам все еще приходится самостоятельно вводить дозу болюсного инсулина (инсулина, обычно принимаемого во время еды) в зависимости от того, что вы едите, а также “сообщать” ему, когда начинают заниматься физическими упражнениями, которые снижают уровень сахара.

MiniMed 670G предназначено для диабетиков 1 типа в возрасте от 7 лет и уже имеет официальное разрешение на продажи от европейских и американских регулирующих органов.

В состав системы Medtronic входит сенсор Guardian Sensor 3 размером с обычную монету с микро-иголкой, которая вводится под кожу и обеспечивает непрерывный мониторинг уровня сахара. На своем месте на теле человека она удерживается при помощи липкой подложки. Вторым компонентом системы является инсулиновая помпа, чаще всего носимая сбоку живота, которая имеет трубочку, соединенную с катетером для ввода инсулина в организм. MiniMed 670G измеряет уровень сахара каждые 5 минут и автоматически впрыскивает инсулин пациенту, если это необходимо.

3. Abbott

Abbott была основана в 1888 году в США. Компания предлагает системы мониторинга крови и глюкозы, включая тест-полоски, сенсоры, программное обеспечение для принятия решений по управлению данными и принадлежности для людей с диабетом.

Например, Abbott выпустила беспроводной монитор FreeStyle Libre, новый класс устройств для мониторинга уровня сахара, использующих собственную технологию. Пользователь закрепляет на верхней части руки сенсор, который измеряет уровень сахара в интерстициальной жидкости. В октябре 2018 года Abbott сертифицировал в Европе свое новое устройство Freestyle Libre 2 с Bluetooth и настраиваемыми предупреждающими сигналами.

Оно состоит из водонепроницаемого датчика, который крепится к задней части предплечья и устройства, похожего на смартфон, которое считывает и отображает показания датчика. Сенсор проводит измерения уровня сахара в интерстициальной жидкости каждую минуту, для этого используется тонкая иголка длиной 5 мм и шириной 0,4 мм, которая проникает в кожу. Считывание данных происходит за 1 секунду. В считывающем устройстве хранится история всех измерений, здесь можно устанавливать допустимы диапазон и вид оповещений. Причем, хотя этот прибор важен для контроля уровня сахара, сенсор может работать и без него и будет вибрировать или издавать звук (по выбору пользователя), когда показатели уровня сахар в крови будут отличаться от нормальных.

4. Novo Nordisk

Датская компания Novo Nordisk была основана в 1923 году и с тех пор работает в 79 странах мира. Фирма она накопила уникальный опыт лечения и ухода за больными диабетом. Недавно компания объявила о создании многоразовой инсулиновой ручки NovoPen 6, которая способна хранить и загружать до 800 записей данных об использовании прибора (за период около 3 месяцев) и подключаться к нескольким внешним системам мониторинга диабета, чтобы помочь лучше справляться с этим заболеванием.

С помощью этих инжекторов компания надеется помочь пациентам получить более полноценный гликемический контроль за счет подключения их к смартфону. Теперь инсулиновые ручки смогут пересылать данные в телефон и через него интегрироваться с платформами, обеспечивающим контроль лечения диабета.

Novo Nordisk пообещала запустить свой новый продукт в продажу в начале 2020 года. Как только эти “умные” ручки для инсулина станут доступны, они будут совместимы как с устройствами Android, так и с iOS. К этому времени, кстати, будет обновлена и система Guardian Connect компании Medtroniс для интеграции своих данных с этими смарт-ручками Novo Nordisk.

Компания также заявила, что планирует предоставить возможность подключения к Сети для своих одноразовых предварительно заполненных инъекционных ручек в 2019 году, а в долгосрочной перспективе, она намерена увеличить доступность подключенных ручек и предложить решения с использованием индивидуального руководства по лечению.

5. Insulet

Американская компания Insulet, основанная в 2000 году, занимается разработкой и производством инфузионной системы для людей с инсулинозависимым диабетом, в основном в Соединенных Штатах и Канаде, а также в Европе.

Компания предлагает систему менеджмента инсулина OmniPod (OmniPod Insulin Management System), которая состоит из одноразового инфузионного аппарата (инсулиновой помпы) и портативного беспроводного персонального контрольного устройства, которое подключается к помпе посредством Bluetooth, и представляет собой альтернативу традиционным методам доставки инсулина. Это гибридная система с замкнутой обратной связью со встроенным алгоритмом модели предиктивного анализа для расчета дозировки для каждого конкретного пациента. Она может использоваться вместе базальным (предназначен для обеспечения нормального функционирования организма) и болюсным инсулином (для компенсации употребляемой еды). Благодаря своей простой и удобной конструкции одноразовый блок обеспечивает до трех дней непрерывной доставки инсулина.

Пользователь может также подключить свою систему Omnipod к мобильным приложениям Omnipod Display или Omnipod View. Эти приложения предназначены для того, чтобы пользователи и их врачи могли отслеживать ход инсулиновой терапии, особенно это важно, когда устройство использует ребенок.

6. Diabeloop

Эта французская компания была основана в 2015 году, и ее заявленная миссия заключается в создании доступных технологических инноваций, которые позволят людям с диабетом 1-го типа жить так, как они хотят. Diabeloop разрабатывает революционные технологические инновации для автоматизации лечения диабета.

Система DBLG1 в своей работе использует данные, полученные с помощью монитора уровня сахара в крови непрерывного действия, и “умные” алгоритмы с целью определения дозировки инсулина и активации инсулиновой помпы. При этом устройство может прогнозировать уровни сахара, основываясь на своей способности постоянного обучения, которая постепенно подстраивается под особенности и физиологию каждого отдельного пациента. Алгоритм в своей работе также учитывает информацию, полученную из истории болезни пациента. Кроме того, система способна предотвращать как события, связанные с понижением уровня сахара (гипогликемия), так и события, относящиеся к повышению концентрации сахара в крови выше допустимого предела (гипергликемия).

Система уже имеет разрешение на использование в Европе.

7. Virta Health

Американская компания провозгласила своей миссией намерение к 2025 году обратить вспять диабет второго типа у 100 миллионов человек. Его цель – сделать это безопасно, надежно и без риска или побочных эффектов, которые часто появляются при использовании медикаментов или хирургических вмешательств.

Virta Health обещает снизить уровень сахара в крови, уменьшить дозу лекарств от диабета и помочь похудеть благодаря кетозу. Кетоз — состояние, развивающееся в результате углеводного голодания клеток, когда организм для получения энергии начинает расщеплять собственный жир с образованием большого количества кетоновых тел. Это одна из приспособительных реакций на отсутствие углеводов в пище. Эволюционный смысл кетоза — дать возможность организму выжить в условиях дефицита богатой углеводами растительной пищи, переключившись на пищу животного происхождения. Для успешного преодоления сахарного диабета компания предлагает обучение по вопросам питания, наблюдение врача и отслеживание определенных биомаркеров.

По утверждению компании, 94% инсулинозависимых пациентов, использующих методику Virta Health, через год существенно уменьшают использование инсулина, либо вообще избавляются от него. А среди диабетиков 2 типа, которые получают лечение Virta Health, у 60% через год диабет обращается вспять (имеется в ввиду % пациентов с HbA1c менее 6,5%, не принимающих гликемические контрольные препараты или принимающих только метформин).

8. Nemaura

Биотехнологическая компания, базирующаяся в Великобритании, предлагает неинвазивное решение на основе системы постоянного мониторинга уровня сахара в крови (Continuous Glucose Monitor, CGM) SugarBEAT.

В комплект CGM-системы входят одноразовый пластырь на кожу однодневного действия, сенсор, наклеиваемый поверх него, а также соответствующее приложение для смартфона или отдельное считывающее устройство. Пластырь приклеивается к коже совершенно безболезненно, причем прилепить можно к предплечью, ноге или животу. Единственное неудобство – он требует калибровки с помощью укола в палец. Измерения проводятся каждые пять минут, после чего данные с помощью Bluetooth передаются в приложение на смартфоне или в считывающее устройство. Измерения уровня сахара проводятся в интерстициальной жидкости.

Компания планирует предоставить свое устройство в FDA для получения разрешения на использование в этом году.

9. One Drop

Нью-Йоркская компания One Drop, основанная в 2015 году, предлагает приложение для лечения диабета, которое помогает больным диабетом вести журнал учета уровня инсулина, эффективности принимаемых ими препаратов, недавно потребленной ими еды и видов активности, ежедневно влияющих на уровень сахара в крови. В приложении также имеется возможность делиться своими данными и общаться в сообществе для диабетиков, чтобы получать необходимые советы. Этот программный продукт обладает удобными средствами аналитики, позволяющими просматривать статистику за разные периоды времени.

Платформа управления диабетом использует мощь мобильных вычислительных систем и науки о данных, предоставляя персонализированные идеи и рекомендации, основанные на профиле здоровья пользователя и данных о глюкозе крови.

В функционал приложения введена функция прогнозирования уровня сахара в крови и автоматической поддержки принятия решений. По словам разработчиков, эти функции, работающие на основе алгоритма машинного обучения, обеспечивают возможность предсказания уровня сахара за 12 часов до события и предлагают поведенческие рекомендации, основанные на этих прогнозах.

10. BeatO

Компания, которая также была основана в 2015 году, работает в Индии и разрабатывает решения, позволяющее людям контролировать диабет. BeatO является мобильной платформой, которая мотивирует диабетиков к повышению приверженности лечению и сокращению их собственных расходов. Помимо приложения, компания также предлагает глюкометры, тест-полоски, медицинские добавки и консультации по диабету. Их интеллектуальный глюкометр, по сути, является дополнением к смартфону, обеспечивая удобство использования и относительно низкую цену для пользователей.

Как и в случае с One Drop, BeatO также имеет команду врачей для поддержки диабетиков 1-го и 2-го типа, обладающих практическими знаниями о диабете и его лечении в реальной жизни.

По материалам: Medgadget.com, Medical Futurist, MobiHealth News