המרכז לטכנולוגיות בסוכרת

המרכז לטכנולוגיות בסוכרת במכון לאנדוקרינולוגיה וסוכרת - המרכז הארצי לסוכרת נעורים, במרכז הרפואי שניידר, הוקם בכדי לעסוק בפיתוח " לבלב מלאכותי".

הלבלב המלאכותי הינו מערכת המורכבת משלוש זרועות:
(1) זרוע החישה - הכוללת חיישן רציף ואמין של רמות הסוכר הדם
|(2) זרוע ההובלה - משאבה האוגרת ומובילה אינסולין ואולי גם הורמונים אחרים בצורה בטוחה ומהימנה
(3) אלגוריתם הבקרה – המווסתת את מינוני האינסולין שמוזלפים, ואולי גם הורמונים אחרים כדוגמת גלוקגון, כתלות ברמות הסוכר שנמדדו.

בשוק המסחרי ניתן למצוא כבר היום מספר סוגים של משאבות אינסולין וחיישנים רציפים למדידת רמות הסוכר המאושרים לשימוש רפואי ומוחדרים ברקמה התת-עורית. בכדי להשלים את ה"לבלב המלאכותי" יש לפתח את מערכת הבקרה, או במילים אחרות את ה"מח" שיידע להחליט מה הוא הטיפול הדרוש כתלות ברמות הסוכר שנמדדו.

המרכז עוסק בפיתוח מנגנון בקרה בין משאבות אינסולין וחיישני סוכר מסחריים המוחדרים ברקמה התת-עורית או בין טכנולוגיות חדשות המתרכזות בחישה של רמות הסוכר בווריד. עד כה פותח במרכז השלב הראשון של מערכת ה "MD-Logic Artificial Pancreas" המסוגלת להחליט על טיפול בשגרה יומיומית של ארוחות, מנוחה ושינה בלילה. ניסויים ראשונים במטופלי סוכרת בוגרים של חלק זה הניבו תוצאות טובות. אנו עמלים כרגע על הפיתוח של החלק השני של המערכת שלנו שישפר את הטיפול האוטומטי בארוחות ויאפשר טיפול תוך כדי בפעילות גופנית. בנוסף, אנו עמלים על פיתוחו של לכלי שיוכל ללמוד את המטופל ולשנות את הטיפול של המערכת בהתאם.

מדוע יש צורך לפתח לבלב מלאכותי?

אנו מאמינים כי פיתוח של לבלב מלאכותי יוכל לשפר באופן משמעותי את איכות החיים של חולי סוכרת הנעורים ויהווה פתרון טכנולוגי למחלת הסוכרת.

מחקר ה-DCCT שפורסם ב-1993 [1] הדגים לראשונה, כי איזון הדוק של רמות הסוכר יכול להקטין או לדחות את הסיבוכים ארוכי הטווח של המחלה וכי ירידה של 1% בהמוגלובין מסוכרר מורידה את הסיכוי לסיבוכי סוכרת ב-20-50%. מעל עשור לאחר פרסום המחקר, רופאי סוכרת וחולים עדיין מתמודדים יחד עם האתגר. השגת רמות סוכר קרובות לערכי הנורמה לאורך כל היממה ללא אירועים של היפוגליקמיה (רמות סוכר נמוכות) או היפרגליקמיה (רמות סוכר גבוהות) , ללא תנודתיות גדולה ותוך אפשור חיים מלאים, עיסוק בספורט, קריירה ועוד. 

התמודדות זו, כרוכה בלא מעט טרחה הכוללת מדידות תכופות של רמות הסוכר, בחישובים שונים הקשורים לכמות הפחמימות שאוכלים ולמינון האינסולין שיש להזריק בהתאם ובבחירה נכונה של אופן הזרקת האינסולין עבור כל חולה. אלא שלמרות כל הטרחה האיזון לא תמיד מושלם ותמיד עלולות להיות סטיות מסוכנות.
מרבית החולים נאלצים למדוד לעצמם את ערכי הסוכר ובהתאם לתוצאות להזריק אינסולין בכדי לשמור על עצמם מאוזנים. מחקרים רבים מדגימים כי ביצוע בדיקות מרובות לאורך היממה, מלווה כמובן בתגובה טיפולית מתאימה, משפר את איזון הסוכרת. רק בשנות ה-90 מדידת דם בגלוקומטר הפכה למהירה וביתית. אך למרות שכלולם של מדי הסוכר החדשים, עדיין כל מדידה מחייבת דקירה. בנוסף, חסרונם הבולט הוא שאין הם מאפשרים ניטור ממושך של רמות הסוכר לאורך היממה. חולי סוכרת מסוג 1 מתבקשים לבצע בדיקות סוכר עצמיות לפני כל ארוחה ולפני השינה, מתוך הנחה שאם התוצאות שמתקבלות הינן בטווח הרצוי יחד עם המוגלובין מסוכרר אזי האיזון המטבולי טוב ומתאים. אולם מספר מחקרים הראו עדות להיפוגליקמיה לילית והיפרגליקמיה לאחר האוכל שלא התגלו בבדיקות שגרתיות בגלוקומטר. כמו כן שיטת המדידה בגלוקומטר אינו נותן מענה לשאלות יומיומיות איתן מתמודדים החולים כגון: כמה פעמים ביום יש לי ערכים גבוהים או נמוכים? האם תיקנתי יותר מדי? פחות מדי? כיצד פעילות גופנית או אכילת פיצה משפיעה על רמות הסוכר שלי?

בשלושים שנה האחרונות קיים מאמץ מתמשך לפיתוח חיישנים שימדדו רמות סוכר לכל אורך היממה. העשור האחרון היווה פריצת דרך ובמהלכו כמאה חברות שונות מנסות לפתח חיישני סוכר בטכנולוגיות שונות. ניטור מתמשך של רמות הסוכר מספק מידע לגבי מידה, משך, שכיחות , כיון רמות הסוכר לעליה או ירידה וכך מאפשר זיהוי ומניעה של אירועים לא רצויים של היפוגליקמיה והיפרגליקמיה. ההבדל בין ניטור ממושך וניטור נקודתי של רמות הסוכר משול להבדל בין צילום אירוע במצלמה רגילה, תמונות, לבין צילום סרט ממושך של האירוע. כמות המידע שמספק הניטור הממושך של רמות הסוכר הוא עצום. ניתוח של מידע זה בזמן אמיתי הוא כמעט בלתי אפשרי לחולה הרוצה לשמור על אורך חיים רגיל. אך פעולות מסוג אלו נעשות על ידי מחשבים כדבר שבשגרה.

בשנות ה-70 הוצג הטיפול באמצעות משאבת אינסולין. המשאבה נמצאת מחוץ לגוף בדומה לאיתורית, וממנה יוצאת צינורית ופרפרית המוחדרת אל מתחת לעור. היתרון של הטיפול באמצעות משאבות האינסולין, לעומת זריקות של אינסולין, טמון בכך שמשאבת האינסולין מחקה בצורה הטובה ביותר את הצורה הפיזיולוגית של מתן האינסולין. ניתן לתכנת במשאבה שני משטרי הזלפה של אינסולין: האחד אחראי על הזלפת רמה קבועה וקטנה של אינסולין במהלך היום הנקראת רמה בזאלית והשני הוא בולוס חד פעמי של אינסולין האחראי על תיקונים כתוצאה מארוחה או עליה חדה ברמות הסוכר. מחקרים רבים שנעשו בשנים האחרונות מראים כי הטיפול במשאבות האינסולין משפר את מידת האיזון של חולי הסוכרת אך למרות שיפור זה עדיין מתמודדים החולים עם עליות וירידות בלתי רצויות ברמות הסוכרים שבדמם. באופן כללי משאבות האינסולין מתאימות לכל מטופל, אבל בכדי להשיג שימוש יעיל ונכון יש צורך בבקרה קפדנית של רמות הסוכר בכדי לווסת את מינון הרמה הבזאלית והבולוסים ולבקר על תפקוד המשאבה בכדי למנוע ketosis  במקרה של סתימת הצינורית ההזלפה או בכדי למנוע אירועי היפוגליקמיה במקרים של מתן יתר של אינסולין. להשגת בקרה קפדנית הזו יש צורך בפיתוח מערכת אוטומטית שתבקר את רמות הסוכר ואת מינון האינסולין המוזלף.

מה הם הקשיים?

מחקרים בעולם העוסקים בתחום זה עדיין נתקלים במספר קשיים. לדוגמא, ישנה השהייה בזמן מהרגע שמתרחש שינוי ברמות הסוכר בדם עד שניתן להבחין בו ברקמה התת-עורית. כמוכן, ישנה השהייה בזמן מהרגע שמזריקים אינסולין לרקמה התת-עורית עד שנצפית תגובה לכך ברמות הסוכר בדם. בנוסף, הטיפול באירועי היפוגליקמיה במערכות שפותחו עד כה הוא הפסקת הזלפת האינסולין ללא שימוש בהורמון הנגדי שלו, כדוגמת גלוקגון ולפיכך חולף זמן רב מהפסקת הזלפת האינסולין ועד עליה מחודשת ברמות הסוכר.

מי עוד עוסק בתחום?

המרכז שלנו הצטרף בתקופה האחרונה לפרויקט "הלבלב המלאכותי" של ארגון ה-JDRF (Juvenile Diabetes Research Foundation) העולמי המאגד בתוכו מספר מצומצם של מרכזי מחקר מרחבי העולם כגון: אוניברסיטת הרווארד, יל וסטנפורד שבארה"ב.
לקשר עם : http://www.jdrf.org/index.cfm?page_id=104576


מקורות:

1. DCCT Research Group, The Effect of Intensive Treatment of Diabetes on the Development and Progression of Long-Term Complications in Insulin-Dependent Diabetes Mellitus, N Engl J Med 1993; 329(14):977-86.
2. Shalitin, S and Phillip M., Closing the loop: combining insulin pumps and glucose sensors in children with type 1 diabetes mellitus, Pediatr Diabetes 2006; 7(Suppl 4):45-9.

 

דפי מידע בנושא: 

  אתם מוזמנים לעזור

  מערכת ה-MD-Logic

  שאלות ותשובות בנושא הלבלב המלאכותי

 

 

המידע והתכנים באתר אינם מהווים חוות דעת רפואית או תחליף רפואי להתייעצות עם רופא    © כל הזכויות שמורות למרכז שניידר לרפואת ילדים