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Tecnologie di supporto

Sempre più vicino il traguardo del pancreas artificiale

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Scritto da Maria Grazia Varì

Già da diversi anni il settore biomedicale è impegnato nello studio e nella realizzazione di un dispositivo avanzato che possa riprodurre fedelmente la funzione biologica del pancreas umano.

Chi ne ha bisogno?

L’interesse per un simile progetto nasce dalla necessità di migliorare le performance terapeutiche in ambito diabetologico, le quali sono rivolte primariamente ad individui affetti da Diabete di tipo 1, patologia autoimmune conosciuta in passato come diabete insulino-dipendente e causata dall’anomala produzione di autoanticorpi che, attaccando le cellule Beta del pancreas, compromettono la normale produzione insulinica.

Si tratta di una patologia che, negli ultimi 30 anni, ha visto raddoppiare la sua incidenza e ad oggi sono più di 18.000 i bambini e gli adolescenti colpiti, per un totale di 300.000 individui affetti in Italia.

Incidenza del Diabete di Tipo 1 in aumento nelle diverse località geografiche. La Sardegna viene singolarmente rappresentata in quanto regione ad alta prevalenza di Diabete di tipo 1, con una stima di 37 persone ogni 100.000 abitanti per anno.

La terapia del diabete di Tipo 1 si basa, oltre che su un’attenta modulazione di dieta ed attività sportiva, anche sulla somministrazione di insulina in diverse formulazioni, attraverso iniezioni sottocutanee dirette o tramite un microinfusore automatico, il quale rilascia in modo programmato piccole unità di insulina durante le 24 ore.

Si tratta di soluzioni abbastanza efficaci e personalizzabili a seconda delle necessità del singolo individuo ma che non eliminano del tutto il rischio di complicanze (chetoacidosi, crisi ipoglicemiche ecc) derivanti da un errato dosaggio del farmaco o da un’imprecisa programmazione della sua somministrazione: ogni giorno le diverse attività individuali possono variare in modo così ampio nell’intensità e negli orari, che può diventare complicato, per questi pazienti, gestire accuratamente il controllo dei livelli glicemici nelle varie fasi del giorno (e della notte!). Si stima infatti che, con una media di 2 volte a settimana, i pazienti diabetici incorrano in fenomeni ipoglicemici che li portano a modificare il proprio trattamento in maniera inadeguata ed eccessiva, aumentando il rischio di complicanze croniche a lungo termine.

È per questo che, alla base di un progetto tanto ambizioso, c’è l’obiettivo di dar vita ad un nuovo dispositivo che consenta un controllo glicemico ancor più raffinato e quindi sicuro.

Implementazione del dispositivo

Si tratta di un sistema ibrido a ciclo chiuso composto, in sostanza, da tre elementi.

  1. Un sistema di monitoraggio continuo che, per 24 ore al giorno, rileva ogni 5 minuti i valori di glicemia attraverso un sensore dotato di un elettrodo inserito sottocute. Il sensore è a sua volta collegato a un trasmettitore che invia le letture al microinfusore d’insulina (C);
  2. un classico microinfusore di insulina (o pompa sottocutanea), ovvero un device esterno che infonde la quantità di ormone necessaria, previo comando via Bluetooth dal sensore di monitoraggio (B);
  3. algoritmi avanzati all’interno del microinfusore che calcolano quanta insulina vada somministrata nei vari momenti della giornata, in base alle letture del sistema di monitoraggio glicemico (A).

Quando è utilizzato in modalità automatica, il dispositivo richiede un intervento davvero minimo da parte dei pazienti, che devono solo inserire i valori dei carboidrati assunti durante i pasti. Ad ogni modo la caratteristica più innovativa, attesa ed importante del nuovo device è la sua capacità di prevedere e dunque proteggere dalle ipo/iperglicemie, ad esempio sospendendo automaticamente l’erogazione di insulina per prevenire eventi ipoglicemici e riavviandola successivamente, sempre in modo automatico, esattamente come il pancreas umano.

In aggiunta, i risultati degli studi più recenti hanno confermato la sicurezza del sistema, dimostrando che, durante i 6 mesi di utilizzo, i pazienti diabetici hanno riscontrato una minore variabilità della glicemia (si registra una riduzione anche dell’80% degli eventi ipoglicemici), rimanendo più a lungo all’interno dei range di valori prefissati ed ottenendo anche una riduzione dei valori di emoglobina glicata più significativa rispetto a quella ottenuta con i dispositivi attualmente in uso.

L’impatto sulla vita delle persone diabetiche è considerevole, in quanto rappresenta un importante supporto nella gestione della glicemia soprattutto durante le ore notturne, nelle quali viene ulteriormente intensificato il controllo glicemico automatico in modo da garantire i livelli di glucosio ematico ottimali ogni mattina.

Prospettive future

Un vero e proprio organo high tech che, ancora in fase sperimentale, ha conquistato fin da subito l’interesse di diverse aziende che si occupano di tecnologia medica, italiane ed estere.

I risultati più recenti, ricavati da una ricerca statunitense, sono stati pubblicati poche settimane fa sul The New England Journal of Medicine (Nejm). La conclusione dell’iter di approvazione di questo nuovo sistema ultra sofisticato sembra così essere sempre più vicina.


Bibliografia:
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Informazioni autore

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Maria Grazia Varì

Studentessa di Medicina e Chirurgia al V anno. Interessata al ramo della medicina preventiva nell'ambito del sistema immunitario ed alla diagnostica immunoenzimatica.

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