CukrzycaDiabetologia przyszłości

Diabetologia przyszłości

by

Czy już wymyślono lekarstwo? Czy cukrzycę będzie można w końcu wyleczyć? Osoby chore w skrytości ducha zadają sobie takie pytania, a jeśli nie one, bo przecież z czasem osiągnęły już biegłość w zarządzaniu cukrzycą, to ich bliscy, rodzice małych dzieci, partnerzy, itp. To nie są pytania głupie ani bezzasadne, ale odpowiedź na nie jest złożona.

Diabetologia nieustannie się rozwija. Czasem postęp jest bardziej widoczny, a wręcz spektakularny (czego dowodem są wynalazki techniczne), czasem cichy i metodyczny, osiągany dzięki benedyktyńskiej cierpliwości badaczy. Jego ocena często zależy od punktu widzenia, bowiem dla całej rzeszy chorych na cukrzycę ważne są nie tylko te osiągnięcia, które stanowią kamienie milowe w drodze do wyleczenia cukrzycy, ale także takie badania, które sprawiają, że z cukrzycą można żyć w dobrej formie przez długie lata. Dla niektórych zatem istotna będzie nadzieja na wyleczenie, dla innych nowoczesne i skuteczne metody terapii. I jeśli ta pierwsza opcja to nadal science-fiction, to druga jest jak najbardziej rzeczywista i w zasięgu naszych możliwości.

Cukrzyca jako problem

Niewątpliwie cukrzyca jest problemem społecznym zarówno w skali świata, jak i w perspektywie bardziej lokalnej, czyli polskiej. Dane IDF (International Diabetes Federation) mówią, że w 2011 r. na cukrzycę obu typów chorowało 366 mln ludzi, a do 2030 r. ich liczba wzrośnie do 552 mln na całym świecie. Co 10 sekund pojawiają się trzy nowe przypadki cukrzycy. To jedna z najczęściej występujących chorób przewlekłych w Polsce – cierpi na nią ok. 3 mln ludzi. Skuteczne leczenie zapobiega powikłaniom, przedłuża życie oraz aktywność zawodową, a także obniża koszty społeczne (czyli koszty braku aktywności zawodowej, opieki nad chorymi, rent inwalidzkich, itp.). Mimo tego diabetologia nie zalicza się ani do najbardziej prestiżowych, ani najlepiej opłacanych specjalizacji. Co nie znaczy, że jest dziedziną zaniedbywaną. Skala społeczna problemu sugeruje, że będzie coraz bardziej znacząca i być może coraz lepiej dofinansowywana. Oczywiście w Polsce problematyczny jest dostęp do innowacji w diabetologii, ale w tym artykule nie chcemy skupiać się na problemach, ale na sukcesach i nadziejach związanych z rozwojem tej gałęzi medycyny.
Historia terapii cukrzycy typu 1 jest doskonałą ilustracją olbrzymiego skoku technologicznego, jakiego dokonała ludzkość. Pacjent może teraz korzystać z najnowocześniejszych wynalazków ułatwiających samokontrolę w cukrzycy, służących dozowaniu insuliny i pomagających podejmować decyzje terapeutyczne. A przecież ani naukowcy, ani wynalazcy nie powiedzieli jeszcze ostatniego słowa.

Cukrzyca bez rozlewu krwi

Pomiar glikemii i zastrzyki z insuliny to dla wielu chorych istotny problem, dlatego wciąż trwają starania, by uniknąć przekłuwania skóry. Zespół naukowców z Uniwersytetu Hokkaido opracował urządzenie dokonujące pomiaru przez naświetlenie ramienia chorej osoby wiązką promieni podczerwonych. Glukoza we krwi absorbuje światło w zakresie bliskim podczerwieni, ale w działanie wpisany jest jednak ok. 15% błąd pomiaru. Niemniej jest on dopuszczalny przez amerykańskie standardy, więc trwają już nawet testy kliniczne, które w niedalekiej bardzo przyszłości zostaną zakończone i rozpocznie się produkcja gotowego do użycia urządzenia pomiarowego.
Prace nad stworzeniem urządzenia do bezkrwawego pomiaru, działającego za pomocą fal elektromagnetycznych, prowadzone są na Uniwersytecie Baylor w Waco w stanie Texas. Precyzja pomiaru nie jest w nich priorytetem, co może nieco zaskakiwać, ale wynalazcom chodzi głównie o to, by wskazania były na tyle dokładne, by można było na ich podstawie podejmować decyzje dotyczące wstrzyknięcia insuliny. Urządzenie miałoby formę czujnika, przez który przepływałby prąd (wpływający na właściwości elektryczne palca). Podobno znany jest wzorzec właściwości elektrycznych, odpowiadający różnemu poziomowi glukozy. Prowadzone są również próby stworzenia chipa, wszczepianego pod skórę, który byłby sprzężony z rejestratorem w postaci zegarka, ale w tym wypadku daleko jeszcze do konkretnych rozwiązań komercyjnych.

Kilka niestandardowych urządzeń do bezkrwawego pomiaru glikemii otrzymało już certyfikat CE, dopuszczający do sprzedaży w UE, choć jeszcze żadne z nich nie weszło do sprzedaży. Wśród nich jest GlucoTrack DF-F firmy Integrity Applications z Izraela. To klips montowany na uchu, połączony z wyświetlaczem wielkości telefonu komórkowego, który korzysta z trzech sposobów pomiaru: elektromagnetycznego, ultradźwiękowego i temperaturowego. Wadą jest to, że musi on być co miesiąc rekalibrowany, a co pół roku wymieniany. Urządzenie wedle zapowiedzi producenta ma być dostępne w sprzedaży już w 2014 r.
Izraelska spółka OrSense myśli nad produkcją urządzenia złożonego z czujnika połączonego z modułem głównym, do którego wkłada się palec; czujnik odcina dopływ krwi (tak jak w przypadku pomiaru ciśnienia krwi) i przeprowadza pomiar spektroskopowy. Ma to zapewniać dokładność zbliżoną do pomiaru inwazyjnego. Na stronie firmy brak jednak informacji o dostępności produktu.

Niektóre pomysły badaczy są jeszcze w fazie pomysłów i eksperymentów. Do ciekawostek z tej dziedziny zaliczyć można nanotatuaż. Od kilkunastu lat trwają pracę nad wymyśleniem fluorescencyjnego barwnika połączonego z czujnikiem o wielkości paru milimetrów, który zmieniałby kolor w zależności od poziomu glukozy we krwi. Zespół pod kierownictwem profesor Heather Clark z Uniwersytetu Northeastern opracował technologię, dzięki której dane z czujnika trafiają do iPhone’a. Problem polega na tym, że czujnik wprowadza się pod skórę nieco płycej niż tradycyjny tatuaż i barwnik się szybciej zużywa (znika po tygodniu). Tatuaż ma ok. 2 mm wielkości i jest widoczny tylko w świetle ultrafioletowym, emitowanym przez czujnik. Clark uważa, że technologia będzie gotowa do użycia w ciągu kilku lat. Natomiast Curtiss Puckett z Texas Diabetes Institute, który pracuje nad podobną technologią, wyraża opinię, że prawdopodobnie nigdy nie zapewni ona precyzji pozwalającej całkowicie zrezygnować z tradycyjnego glukometru.

Próbuje się również dokonać pomiaru poziomu glukozy w łzach (Uniwersytet w Michigan). Jej stężenie jest jednak ok. 30–50 razy mniejsze niż w krwi, więc urządzenie zdolne do takiego pomiaru wymagałoby dużo większej czułości. Problemem jest też pozyskanie odpowiedniej ilości łez bez powodowania stresu, który przecież zwiększa poziom glukozy. Niestety na razie nie pokonano tych przeszkód, więc badania nie wchodzą na wyższy stopień zaawansowania.

Podobnie jest z eksperymentami dotyczącymi pomiaru poziomu glukozy w ślinie, w której stężenie jest ok. 100 razy mniejsze niż we krwi. Wstępne badania nad biochipem, zdolnym do dokonania takiego pomiaru, prowadzi Domenico Pacifici z Uniwersytetu Browna (w Providence) i niezależnie od niego Mitchell Lerner z Uniwersytetu Pensylwanii. Oba zespoły opracowują nieco inną technologię, pierwsza, bardzo wstępna, nazywa się interferometrem plazmonowym, a druga opiera się na nanorurkach węglowych i pomiarze ich charakterystyki prądowo-napięciowej po wejściu w kontakt z glukozą.
Pewną nadzieją jest także analiza wydychanego powietrza oparta na technologii opracowanej pierwotnie do analizy składu atmosfery, opracowanej przez noblistę Sherwooda Rowlanda z Uniwersytetu California-Irvine. Oddech zawiera setki różnych składników chemicznych, na razie trudno określić, które konkretnie się wiążą z poziomem glukozy we krwi. Prowadzący te badania Pietro Galassetti szacuje, że można wyodrębnić spośród nich kilkadziesiąt, a perspektywę zakończenia badań określa na najbliższe 20 lat.

Jednak osobisty glukometr i zminiaturyzowana pompa insulinowa jeszcze nie tak dawno również wydawały się nieosiągalne, dlatego nie należy wykluczać, że eksperymenty te przyniosą zaskakujące efekty, na to jednak potrzeba cierpliwości, czasu i pieniędzy.

Elektroniczny lekarz

Na szczęście istnieją technologie – nieco może mniej spektakularne, ale za to niezwykle pożyteczne – będące już właściwie w zasięgu ręki. Związane są one z oprogramowaniem komputerowym, które nie tylko analizowałoby dane pochodzące z badania glikemii, ale sugerowałoby modyfikacje poprawiające leczenie dotychczasowe. W medycynie nazywa się to komputerowym wsparciem decyzji. Mamy już na przykład do dyspozycji systemy na telefon komórkowy, działające na zasadzie kalkulatora bolusa, które analizują różne czynniki wpływające na glikemię (w tym liczbę zjedzonych wymienników węglowodanowych i wysiłek fizyczny) oraz modyfikujące ustawienie wskaźnika na wymiennik oraz wlew bazalny. Badania kliniczne udowadniają, że ich stosowanie znacznie poprawia wyrównanie metaboliczne, a zatem można się spodziewać, że ich powszechne użycie nie tylko poprawi stan zdrowia pacjentów, ale także zwiększy komfort ich życia. Tego rodzaju oprogramowanie (swoisty elektroniczny lekarz) jest niezbędne, by ostatecznie dopracować projekt sztucznej trzustki – niewątpliwy hit najbliższych kilku lat.

Sztuczna trzustka

Prace nad tym urządzeniem zdecydowanie przyspieszyły, gdy z powodzeniem zaczęto używać systemów do ciągłego monitorowania glikemii. Sztuczna trzustka to nie mechanizm do wszczepienia, ale system czujników, które będą kontrolować glikemię i za pomocą programu komputerowego sterować wydzielaniem insuliny. Choć mówi się, że urządzenie będzie gotowe już nawet za cztery lata, nadal przeszkodą jest brak skutecznych algorytmów jego działania. Nadzieje związane ze sztuczną trzustką są ogromne, ponieważ jej zastosowanie wyeliminowałoby konieczność wielokrotnych pomiarów i zastrzyków z insuliną, którą w sposób automatyczny dostarczałyby pompa (dzięki analizie danych wysyłanych przez wszczepiony czujnik). Obecnie pacjent sam musi ustalać dawki insuliny w pompie (na podstawie pomiarów glikemii) – w przyszłości prawdopodobnie będzie to za niego robił specjalny algorytm.

Nad projektem pracuje wiele ośrodków badawczych, w tym badacze z uniwersytetu w Cambridge i amerykańska fundacja JDRF (Juvenile Diabetes Research Foundation), współpracująca z rozlicznymi ośrodkami w Stanach Zjednoczonych i Europie. System zamkniętej pętli, jak się go nazywa, wszedł już w fazę badań z udziałem pacjentów, w tym np. kobiet w ciąży i nastolatków. Wyzwaniem jest jednak miniaturyzacja urządzenia, bo jak na razie trudno byłoby stosować całą tę aparaturę poza warunkami szpitalnymi. Badacze pracują nad tym, aby ostatecznie mógł kierować nim telefon komórkowy, co byłoby znaczącym krokiem w stronę miniaturyzacji systemu.

Oczywiście sceptycy mówią, i mają rację, że będzie to jeszcze przez długie lata bardzo drogie rozwiązanie i być może nie tak wygodne, jak się spodziewamy. Trzeba jednak wziąć pod uwagę, że jesteśmy coraz bardziej oswojeni z techniką i jednoczesne korzystanie z kilku elektronicznych urządzeń nie powinno stanowić problemu, a jeśli uda się wprowadzić sztuczną trzustkę do użycia, pozwoli to niemal zapomnieć o tym, że cierpi się na przewlekłą chorobę. A to już dla wielu jest równie ważne jak perspektywa całkowitego wyleczenia.

Back to Top