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Pancréas artificiel: changer le jeu pour le traitement du diabète?
L'innovation médicale dans le traitement du diabète de type 1 fait un grand pas en avant avec l'invention et l'essai d'un pancréas artificiel. Ce smartphone basé sur un algorithme pourrait-il améliorer la vie des diabétiques?
Le traitement du diabète de type 1 pourrait être définitivement modifié par le pancréas artificiel.
Crédit d'image: UVA Health
Selon les Centers for Disease Control and Prevention (CDC), près d'un Américain sur dix est atteint de diabète. Parmi ceux-ci, environ 5% sont des diabétiques de type 1, ce qui équivaut à 1,5 million d'Américains.
Le traitement du diabète de type 1 est très efficace mais constitue une épreuve relativement difficile. Les patients doivent prélever régulièrement du sang, vérifier leur taux de glucose et injecter la quantité d'insuline appropriée.
Les interventions actuelles laissent une opportunité indésirable d'erreur humaine. Ils sont également assez désagréables et peu pratiques. la recherche de meilleurs traitements est en cours.
Le pancréas artificiel est une de ces améliorations. L'idée d'un pancréas artificiel est discutée depuis des décennies, mais ce n'est que très récemment qu'elle est devenue une option potentiellement viable.
Conçu par Boris Kovatchev et son équipe à la faculté de médecine de l'Université de Virginie, cette innovation médicale a le potentiel de transformer des millions de vies pour le mieux.
Kovatchev travaille sur un tel appareil depuis 2006. À l'origine, ce type de système en boucle fermée capable de surveiller les taux de glucose et d'administrer de manière appropriée l'insuline était considéré comme impossible.
L'idée d'un pancréas artificiel a suscité le scepticisme de la communauté scientifique mais, heureusement, Kovatchev a continué sans relâche:
"Nous montrons que ce n'est pas seulement possible, mais il peut fonctionner sur un smartphone."
Qu'est-ce que le diabète de type 1?
L'insuline facilite normalement l'absorption du glucose du sang dans le corps où il est utilisé. Le diabète de type 1 survient lorsque le pancréas cesse de produire suffisamment d'insuline.
Le diabète de type 2 est le plus souvent causé par des choix de mode de vie, tels qu'une mauvaise alimentation et le manque d'exercice physique; Le diabète de type 1 n'a toutefois aucun lien avec le mode de vie. Les cellules bêta du pancréas qui fabriquent l'insuline sont attaquées par une réponse inappropriée du système immunitaire, ce qui les rend insuffisantes pour les besoins de l'organisme.
Pour pallier ce manque de biochimie, les patients doivent fréquemment se piquer les doigts, prélever un échantillon de sang, mesurer leur taux de glucose et s'injecter de l'insuline pour redresser la situation. Ce rigmarole régulier est nécessaire pour maintenir la glycémie dans une fourchette saine.
Outre l'inconvénient et l'inconfort, comme pour tout ce qui dépend de l'interaction humaine, il existe une possibilité d'erreur. Une augmentation de la glycémie peut, avec le temps, endommager les reins, les nerfs, les yeux et les vaisseaux sanguins. À l’autre extrémité du spectre, une hypoglycémie ou «hypos» peut, dans des circonstances extrêmes, entraîner le coma ou la mort.
Tout ce qui peut éliminer la possibilité d'une erreur de l'utilisateur sera un avantage évident.
Comment fonctionne le pancréas artificiel
Le pancréas artificiel de Kovatchev, également appelé contrôle en boucle fermée de la glycémie dans le diabète, élimine une grande partie de l'interaction humaine qui est actuellement nécessaire dans l'automédication.
Le concentrateur central du système utilise une plate-forme appelée InControl qui s'exécute sur un smartphone reconfiguré. Cet appareil portable est relié sans fil à un moniteur de glycémie, à une pompe à insuline et à un site de surveillance à distance. Le moniteur de glycémie prend les taux de glucose dans le sang toutes les 5 minutes et transmet les résultats au dispositif InControl.
Le dispositif est contrôlé par des algorithmes et administre la quantité correcte d’insuline à travers une aiguille fine sans que le patient ait à renverser même une goutte de sang.
Les algorithmes sont l'endroit où la véritable innovation entre en jeu. Ils sont conçus pour déterminer la quantité d'insuline nécessaire. Il ne suffit pas que la technologie réagisse simplement aux taux sanguins à un moment donné, elle doit prédire les pics de glucose, prévenir les changements et s'adapter à la sensibilité à l'insuline d'un individu. Ce n'est pas un exploit.
Le pancréas humain est capable de faire ces calculs avec facilité, mais concevoir un produit aussi performant que le pancréas est une tâche difficile.
Interrogé sur les algorithmes, Kovatchev a déclaré Nouvelles médicales aujourd'hui:
"Les algorithmes sont basés sur un modèle du système métabolique humain qui utilise des données de surveillance continue du glucose, d’injection d’insuline et, éventuellement, d’autres signaux disponibles, pour reconnaître les fluctuations de la glycémie et prédire .
Ensuite, l'algorithme délivre de l'insuline en fonction des valeurs de glucose prédites. Une attention particulière est accordée à la prédiction et à l’atténuation de l’hypoglycémie - un algorithme distinct (appelé Système de supervision de la sécurité) est spécialement adapté à cette tâche et convient parfaitement à cette tâche. "
Il nous a dit que le système de sécurité est leur algorithme le plus testé. il est utilisé depuis de nombreuses années.
Kovatchev explique en outre comment fonctionne le pancréas artificiel dans la vidéo ci-dessous:
Faire l'essai de l'organe révolutionnaire
L'Institut national du diabète et des maladies digestives et rénales soutient cette recherche essentielle à hauteur de 12,6 millions de dollars.
Le pancréas artificiel a commencé ses essais finaux dans neuf endroits aux États-Unis et en Europe. Pour la première phase, 240 patients atteints de diabète de type 1 testeront le système pendant 6 mois. La deuxième série d'essais verra 180 patients de la première phase porter le système pendant 6 mois supplémentaires.
Conçu en association avec TypeZero Technologies à Charlottesville, en Virginie, le système sera comparé à une pompe à insuline standard en fonction de deux critères majeurs: la maîtrise de la glycémie et la réduction du risque d'hypoglycémie ou de faible taux de sucre dans le sang.
Kovatchev explique ses objectifs pour le pancréas artificiel:
"Pour être finalement un traitement optimal du diabète, le pancréas artificiel doit prouver son innocuité et son efficacité dans les essais pivots à long terme dans l'environnement naturel du patient.
Notre objectif principal est d'établir un nouveau paradigme de traitement du diabète: le pancréas artificiel n'est pas un appareil à fonction unique; c'est un réseau adaptable et portable qui entoure le patient dans un écosystème de traitement numérique. "
D'autres améliorations à l'horizon
Cette innovation devrait apporter une différence énorme et positive à des millions de personnes. Il vise à améliorer la vie des diabétiques de type 1 en allégeant manuellement le contrôle des taux d’insuline. De plus, grâce aux algorithmes, le pancréas artificiel devrait maintenir la glycémie à des niveaux plus physiologiquement normaux.
Bien entendu, chaque avancée médicale entraîne de nouveaux horizons à viser. MNY a-t-il demandé à Kovatchev s'il souhaitait apporter des adaptations ou des améliorations au pancréas artificiel?
"Des systèmes multi-signaux et multi-hormonaux sont en cours d’exploration pour utiliser des signaux supplémentaires tels que la détection de la fréquence cardiaque ou du mouvement et des hormones supplémentaires telles que l’amyline. Nous pensons que la technologie évoluera dans ces directions."
Kovatchev et ses collaborateurs ont déjà utilisé d'autres hormones dans le pancréas artificiel. Son équipe cherche également à savoir si le système ne doit être porté qu'à certains moments de la journée, par exemple la nuit et / ou après les repas.
Le pancréas artificiel semble devoir se renforcer. En conjonction avec les autres technologies actuellement à l’étude, le diabète va bientôt battre en retraite. Nouvelles médicales aujourd'hui récemment couvert des recherches sur la possibilité de transplanter des cellules sécrétrices d'insuline chez des patients diabétiques.
Nombre de décès dus à des analgésiques puissants sur ordonnance
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