Σχετικά με την ανάπτυξη μιας νέας αντλίας ινσουλίνης και ενός συστήματος κλειστού βρόχου για διαβήτη

Γνωρίστε την Jennifer Schneider, έναν ορθοπεδικό χειρουργό και τη μητέρα σε μια κόρη που τώρα είναι preteen με διαβήτη τύπου 1.

Παρά την ώριμη, γειτονιά της, είναι επίσης ένας ισχυρός επιχειρηματίας της Silicon Valley, ένας από τους πρωτοπόρους που εργάζονται για να αποκτήσουν ένα λειτουργικό σύστημα τεχνητού παγκρέατος στην αγορά ASAP.

Μια αγγελία από την Jennifer Schneider

Κατά τη διάρκεια του Σαββατοκύριακου, η κόρη μας Taylor χαίρεται για τη νέα της ικανότητα να πίνει από ένα κύπελλο. Όπως και με κάθε νέα δεξιοτεχνία, δεν έχει ακόμη τελειοποιηθεί, έτσι καθαρίζω πολύ χυμένο γάλα. Δεν είναι σαφές πόσο πίνει πραγματικά, αλλά μόλις το γυαλί είναι άδειο, ζητάει ένα άλλο.

Μέχρι την Κυριακή το πρωί, συνειδητοποιώ ότι αλλάζω και τις υγρές πάνες, πολύ. Με απασχολεί. Καλώ τον συγκάτοικο μου από την κατοικία που είναι παιδίατρος, και επιβεβαιώνει ότι ο Taylor πρέπει να πάει αμέσως στο ER. Αυτό που συνέβη στη συνέχεια θα είναι γνωστό σε πολλούς από εσάς με τον τύπο 1: αιματολογικές εξετάσεις, παραμονή στο νοσοκομείο, και στη συνέχεια σπίτι εντελώς συντριπτική με απρόβλεπτους και άγριο κυμαινόμενους αριθμούς γλυκόζης αίματος, καταμέτρηση υδατανθράκων και ελέγχους BG σε όλο το εικοσιτετράωρο. Ακόμα και με την ιατρική μου εκπαίδευση, αυτό είναι περίπλοκο και απίστευτα εξαντλητικό.

Μέσω του JDRF, Brave Buddies (μια online ομάδα πολύ πριν από το Facebook) και (η νεότερη ομάδα υποστήριξης με βάση το Palo-Alto) CarbDM, βρήκαμε μια απίστευτη κοινότητα T1D. Επαινούσαμε ότι το T1D ήταν το καλύτερο κλαμπ στο οποίο δε θέλαμε ποτέ να συμμετάσχουμε. Τα χρόνια

πέρασαν και παρά τα πάντα, ο Taylor ευημερούσε - σχολείο, αθλητισμός, φίλοι.Η εκπληκτική κοινότητα T1D μας υποστήριξε και είμαι ευγνώμων κάθε μέρα.

Ως D-μαμά και γιατρός, διαβάζω έντονα την ιατρική βιβλιογραφία του διαβήτη. Μου άρεσε ιδιαιτέρως η υπόσχεση ενός κλειστού βρόχου, γνωστού και ως τεχνητού παγκρέατος. Τα δεδομένα γύρω από τον κλειστό βρόχο ήταν συναρπαστικά. Ακόμη και με πρώιμους, λιγότερο ακριβείς αισθητήρες, ελεγχόμενες κλινικές μελέτες έδειξαν ότι οι αλγόριθμοι ήταν αποτελεσματικοί, ειδικά τη νύχτα. Ωστόσο, ήταν εξίσου σαφές ότι οι πρώτοι αισθητήρες δεν ήταν έτοιμοι για πρωταρχικό χρόνο. Η προσωπική μας εμπειρία με πρώιμους αισθητήρες ήταν μια άσκηση στη ματαιότητα. Οι αναγνώσεις ήταν ανακριβείς, η διαδικασία βαθμονόμησης ήταν περίπλοκη και η τεράστια βελόνα την καθιστούσε δυστυχισμένη να εισαγάγει. Για τους κλειστούς βρόχους στην εργασία, οι αισθητήρες χρειάστηκαν βελτίωση.

Γρήγορη προώθηση μέχρι τα τέλη του 2012. Το Dexcom G4 Platinum, ένας ακριβής και αξιόπιστος αισθητήρας είχε μόλις εγκριθεί. Δυστυχώς, μάθαμε γι 'αυτό τον σκληρό τρόπο. Ο Taylor, τώρα 11 ετών, είχε ξυπνήσει με γλυκόζη αίματος στη δεκαετία του '60 - όχι φοβερός, αλλά όχι παρήγορος. Έπινε λίγο χυμό και άρχισε να ετοιμάζεται για το σχολείο, αλλά είχα μια διαίσθηση ότι κάτι δεν ήταν σωστό. Την παρακολουθούσα από κοντά. Ενώ βούρτσισε τα μαλλιά της, ξαφνικά κατέρρευσε με μια κατάσχεση. Ήταν τρομακτικό να δούμε. Μετά από έκτακτη λήψη γλυκαγόνης, κατευθυνθήκαμε στο νοσοκομείο. Είμαστε απίστευτα τυχεροί που ζούμε κοντά στο Νοσοκομείο του Στάνφορντ και έχουμε μια μακρά και στενή σχέση με τον καταπληκτικό Δρ Bruce Buckingham. Είχε την καλοσύνη να μας συναντήσει στο ER και βεβαιώθηκε ότι ο Taylor θα ήταν εντάξει.

Τότε συνέστησε το Dexcom G4.

Από τη στιγμή που ξεκινήσαμε να χρησιμοποιούμε το G4, οι ζωές μας άλλαξαν. Για πρώτη φορά σε μια δεκαετία, ο Νταϊν και εγώ είχαμε ειρήνη. Αλλά όσο μεγάλη ήταν αυτή, έθεσε το ερώτημα: γιατί άρχισα να σηκωθώ στη μέση της νύχτας μόνο για να εισάγω αριθμούς από τον αισθητήρα στην αντλία; Η ακρίβεια και η αξιοπιστία του αισθητήρα είχαν βγει προς τα εμπρός. Η τεχνολογία της αντλίας ήταν σταθερή. Οι αλγόριθμοι κλειστού βρόχου είχαν αναμφισβήτητα την απόδειξη της αρχής. Πού ήταν κλειστός βρόχος;

Έθεσα κυριολεκτικά αυτή την ερώτηση όλων όσων συναντήθηκα: ακαδημαϊκοί, μέλη της βιομηχανίας, υποστηρικτές του διαβήτη και ομάδες χρηματοδότησης. Παρακολούθησα συνέδρια. Η έρευνα κλειστού βρόχου ήταν γεμάτη δραστηριότητα. Φαινόταν να είναι στην άκρη, αλλά μόνο στον ακαδημαϊκό κόσμο. Τότε συνάντησα τον Tom Peyser.

Ο Tom είναι ο πρώην αντιπρόσωπος της επιστήμης για την Dexcom. Το 2014 ξεκινήσαμε τακτικά συνάντηση για να συζητήσουμε πώς να επιταχύνουμε την εμπορευματοποίηση ενός συστήματος κλειστού βρόχου. Ο Tom είχε αναθεωρήσει ολόκληρο το σώμα της βιβλιογραφίας κλειστού βρόχου για ένα έγγραφο που δημοσιεύθηκε στο

Τα Annals της Ακαδημίας Επιστημών της Νέας Υόρκης

. Καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι απαιτούνται εργασίες για την μετάφραση των ακαδημαϊκών αλγορίθμων σε ένα εμπορικό προϊόν. Πολλά ανοικτά ερωτήματα παρέμειναν. Μερικά παραδείγματα περιλαμβάνουν: τον τρόπο μείωσης του μικρού αλλά δυνητικά επικίνδυνου κινδύνου σφάλματος αισθητήρα, τον τρόπο εκκίνησης σε ένα σύστημα κλειστού βρόχου και τον τρόπο μετάβασης μεταξύ ανοιχτού και κλειστού βρόχου. Ξεκινήσαμε μαζί μια επιχείρηση, το Mode AGC (Automated Glucose Control) στο Palo Alto, με επίκεντρο την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων και με την πρόθεση να συνεργαστούμε με εταιρείες αντλιών για την ενσωμάτωση του αλγορίθμου στα προϊόντα τους.Ο Τομ είχε οδηγήσει τη συμμετοχή της Dexcom σε μελέτες κλειστού βρόχου σε ολόκληρο τον κόσμο, παρατηρώντας πολλές μελέτες από πρώτο χέρι. Ενώ υπάρχουν πολλές εξαιρετικές ακαδημαϊκές ομάδες, η εμπειρία του Tom, σε συνδυασμό με την περιεκτική βιβλιογραφική του αναθεώρηση, τον οδήγησε να συνιστούμε να φτάσουμε στο εργαστήριο Doyle στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας της Santa Barbara. Συνεργαζόμαστε με τους Frank Doyle, PhD και Eyal Dassau, PhD (απεικονίσαμε) και χορήγησα άδεια στον πιο πρόσφατο αλγόριθμό τους.

Η ομάδα μας είχε τώρα τεχνογνωσία αισθητήρων, προοπτική χρήστη και εμπειρογνωμοσύνη αλγορίθμου. Ο Tom έχει μια εξαιρετική κατανόηση του αισθητήρα και διαδραμάτισε σημαντικό ρόλο βοηθώντας τη Dexcom να βελτιώσει την ακρίβεια του CGM με τα G4 Platinum και G4AP. Κατανοώ τις επαγγελματικές πιέσεις στους παρόχους υγειονομικής περίθαλψης: EMR (ηλεκτρονικά ιατρικά αρχεία). περιορισμούς γύρω από την τεκμηρίωση, την κωδικοποίηση και την επιστροφή χρημάτων · μεγάλες ομάδες ασθενών με διαφορετικούς στόχους, προσδοκίες και προκλήσεις και πολύ περιορισμένο χρόνο ανά ασθενή. Καταλαβαίνω επίσης τις πολλές πτυχές της διαχείρισης του διαβήτη τύπου 1 κατά μήκος του συνεχούς από το μικρό παιδί μέχρι τα έφηβα χρόνια. Ο Δρ Doyle και ο Δρ Dassau είναι παγκοσμίου φήμης εμπειρογνώμονες θεωρίας ελέγχου και κλειστού βρόχου αλγόριθμου. Μόλις τον περασμένο μήνα, ο Doyle διορίστηκε Κοσμήτορας της Σχολής Μηχανικών και Εφαρμοσμένων Επιστημών στο Χάρβαρντ, όπου μαζί με την ομάδα του θα συνεχίσουν να συνεργάζονται μαζί μας για την εμπορία κλειστού βρόχου.

Ο αλγόριθμος στον οποίο έχουμε χορηγήσει άδεια χρήσης χρησιμοποιεί πρότυπο έλεγχο πρότυπο (MPC) για την αυτοματοποίηση του ελέγχου της γλυκόζης. Η MPC είναι μια θεωρία ελέγχου που αρχικά χρησιμοποιήθηκε σε χημικά εργοστάσια και διυλιστήρια πετρελαίου και, από τη δεκαετία του '80, χρησιμοποιήθηκε για την πολύπλοκη μηχανική σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών. Είναι ασφαλές. Είναι αποδεδειγμένο. Και ταιριάζει στο μεγαλύτερο πρόβλημα με τη δοσολογία της ινσουλίνης, δηλαδή ότι η χορηγούμενη ινσουλίνη αρχίζει να παράγει αποτελέσματα στο μέλλον. Ο αλγόριθμος προσδιορίζει, σε πραγματικό χρόνο, τον βέλτιστο μικροβόλο της ινσουλίνης έτσι ώστε η προβλεπόμενη γλυκόζη να είναι μια ώρα στο μέλλον στο στόχο. Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται κάθε πέντε λεπτά, 288 φορές την ημέρα. Μου θυμίζει το παράπονο του Wayne Gretzky σχετικά με το πατινάζ στο σημείο όπου πηγαίνει το πούλκο, όχι εκεί που ήταν.

Δρ. Ο Doyle ανέπτυξε τον πρώτο αλγόριθμο MPC παγκοσμίως για τη δοσολογία ινσουλίνης πριν από 20 χρόνια και έχει βελτιωθεί από τότε. Η τρέχουσα έκδοση του αλγορίθμου είναι σε μια κλινική μελέτη με 30 εθελοντές. Είχα την τύχη να παρακολουθήσω πρόσφατα τη μελέτη και εντυπωσιάστηκα ότι ο αλγόριθμος αυτομάτως δοσολογεί την ινσουλίνη για να καλύψει ένα γεύμα ζυμαρικών 65 γραμμάρια. Παρακολούθησα την ανίχνευση της γλυκόζης στο αίμα από περίπου 100 mg / dL πριν το γεύμα σε περίπου 100 mg / dL μετά το γεύμα, χωρίς ο χρήστης να κάνει τίποτα. Χρειάστηκαν λίγες ώρες και η κορυφή ήταν περίπου 270 mg / dL, οπότε δεν ήταν τέλειο, αλλά ήταν πολύ εκπληκτικό να παρακολουθήσετε τον εντοπισμό του BG να επιστρέφει στον στόχο χωρίς χειροκίνητο bolus. Εξέφρασα το γεγονός ότι σε αντίθεση με αυτό που συμβαίνει τώρα με μια δόση βρώμικου γεύματος: 65 γραμμάρια θα είχαν ως αποτέλεσμα ένα BG 400 mg / dL.

Με πολλούς τρόπους, αυτό το προϊόν πρώτης γενιάς κλειστού βρόχου θα λειτουργήσει πολύ σαν την τρέχουσα αντλία και σύστημα αισθητήρων: βλωμούς, αλλαγές έγχυσης και αντιμετώπιση προβλημάτων.Αλλά θα υπάρξει μια μεγάλη διαφορά: ο έλεγχος της γλυκόζης αίματος. Αυτό το σύστημα θα αυτοματοποιήσει τη γλυκόζη κατά τη διάρκεια της νύχτας και θα βοηθήσει τον χρήστη κατά τη διάρκεια της ημέρας. Δεν βλέπουμε το σύστημα ως αυτόνομο αυτοκίνητο - δεν είναι απλώς το set και το ξεχνάμε - αλλά για τη συντριπτική πλειονότητα των χρηστών αυτό θα είναι ένα παιχνίδι-changer, προσφέροντας εντυπωσιακά αυστηρότερο έλεγχο γλυκόζης χωρίς χαμηλά επίπεδα.

Δεκαετίες έρευνας έχουν εξελιχθεί στην ανάπτυξη των στοιχείων ενός συστήματος κλειστού βρόχου: αλγόριθμοι, αισθητήρες και αντλίες. Το τελικό προϊόν θα πρέπει να ενσωματώσει προσεκτικά και τα τρία στοιχεία. Στο Mode AGC, εστιάζουμε σε αυτή την ενσωμάτωση και μεταφράζουμε τη βασική επιστήμη σε ένα προϊόν. Το επόμενο βήμα είναι μια εταιρεία αντλίας να το μεταφέρει σε όλη τη γραμμή τερματισμού, και όταν συμβεί αυτό, θα είναι μια νίκη για την κοινότητα T1D.

Πω πω Jennifer, σας ευχαριστώ που μοιράσατε το όραμά σας και τα σχέδιά σας! Αυτό - παράλληλα με τις πολλές άλλες προσπάθειες από τους φορείς της βιομηχανίας Medtronic, Animas, OmniPod και Tandem, στους αρχάριους όπως οι Bigfoot Biomedical και Type Zero Technologies - μας δίνει μεγάλη ελπίδα για ένα σύστημα κλειστού βρόχου νωρίτερα παρά αργότερα.

*** UPDATE Feb 25, 2016: ***

Η Insulet ανακοίνωσε ότι η έναρξη λειτουργίας του Jennifer σε αρχική φάση λειτουργίας AGC προσπαθεί να αναπτύξει έναν αλγόριθμο για το OmniPod Τεχνητό Παγκραμέα και οι εργασίες σε αυτό το σύστημα βρίσκονται σήμερα κλινικές δοκιμές κατά το 2016. Το επίσημο δελτίο ειδήσεων είναι εδώ.

Αποποίηση ευθύνης : Περιεχόμενο που δημιουργήθηκε από την ομάδα του ομίλου Diabetes Mine. Για περισσότερες πληροφορίες κάντε κλικ εδώ.

Αποποίηση ευθυνών Αυτό το περιεχόμενο δημιουργήθηκε για το Diabetes Mine, ένα blog για την υγεία των καταναλωτών που επικεντρώνεται στην κοινότητα του διαβήτη. Το περιεχόμενο δεν εξετάζεται ιατρικά και δεν συμμορφώνεται με τις εκδοτικές οδηγίες της Healthline. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη συνεργασία της Healthline με το Diabetes Mine, κάντε κλικ εδώ.