ابداع پانکراس مصنوعی برای درمان بیماران دیابتی

بیش از ۴۰۰ میلیون نفر در جهان به دیابت مبتلا هستند. دیابت یک بیماری مزمن است که به علت عملکرد نامنظم پانکراس که مسئول تولید هورمون انسولین است، ایجاد می‌شود. انسولین به گلوکز خون اجازه می‌دهد تا وارد سلول‌های بدن ما شود و از آن برای تولید انرژی استفاده کند.

کد خبر: ۵۷۱۴۲۵

تاریخ: ۲۵ دی ۱۴۰۱ - ۱۲:۱۲

به گزارش ایران اکونومیست، دیابت یا بیماری قند، یک اختلال سوخت و سازی(متابولیک) در بدن است. در این بیماری توانایی تولید هورمون انسولین در بدن از بین می‌رود یا بدن در برابر انسولین مقاوم شده و بنابراین انسولین تولیدی نمی‌تواند عملکرد طبیعی خود را انجام دهد. نقش اصلی انسولین پایین آوردن قند خون توسط سازوکارهای مختلف است.

دیابت دو نوع اصلی دارد. در دیابت نوع یک، تخریب سلول‌های بتا در پانکراس منجر به نقص تولید انسولین می‌شود و در نوع دو، مقاومت پیش رونده بدن به انسولین وجود دارد که در نهایت ممکن است به تخریب سلول‌های بتای پانکراس و نقص کامل تولید انسولین منجر شود. در دیابت نوع دو مشخص است که عوامل ژنتیکی، چاقی و کم‌تحرکی نقش مهمی در ابتلای فرد دارند.

در دیابت، سرعت و توانایی بدن در استفاده و سوخت و ساز کامل گلوکز کاهش می‌یابد. از این رو میزان قند خون افزایش می‌یابد که به آن هایپرگلیسمی می‌گویند. وقتی این افزایش قند در دراز مدت در بدن وجود داشته باشد، سبب تخریب رگ‌های بسیار ریز در بدن می‌شود که می‌تواند اعضای مختلف بدن همچون کلیه، چشم و اعصاب را درگیر کند. در این خبر قصد داریم یک فناوری‌ جدید را که می‌توان از آن برای مدیریت و درمان دیابت استفاده کرد معرفی کنیم. این فناوری پانکراس/ لوزالمعده مصنوعی است که از آن می‌توان برای درمان دیابت نوع ۱ و ۲ استفاده کرد.

اخیرا محققان دانشگاه کمبریج یک لوزالمعده مصنوعی را آزمایش کردند که می‌تواند توسط افراد مبتلا به دیابت نوع ۲ استفاده شود. این دستگاه با استفاده از الگوریتم دانشگاه کمبریج، مدت زمانی را که بیماران با سطح قند خون بالا سپری می‌کردند به نصف کاهش داد و مدت زمانی را که در محدوده هدف گلوکز سپری کردند، افزایش داد.

سطح قند خون بالا از عوارض دیابت نوع ۲ است. معمولاً ترشح انسولین سطح قند خون را تنظیم می‌کند، اما دیابت نوع ۲ در سنتز انسولین اختلال ایجاد می‌کند. این امر در نهایت می‌تواند منجر به مشکلات عمده‌ای مانند بیماری قلبی و آسیب کلیوی، عصبی و مشکلات چشمی شود.

محققان موسسه علوم متابولیک دانشگاه کمبریج یک پانکراس مصنوعی ساخته‌اند که می‌تواند به حفظ سطح طبیعی گلوکز کمک کند. این سیستم داده‌های یک پمپ انسولین و مانیتور نظارت بر قند را با یک برنامه ایجاد شده توسط محققان به نام CamAPS HX ترکیب می‌کند. الگوریتمی که این نرم افزار را کنترل می‌کند، میزان انسولین مورد نیاز برای حفظ سطح قند خون در محدوده مورد نظر را پیش‌بینی می‌کند.

محققان قبلاً نشان داده بودند که افراد مبتلا به دیابت نوع ۱، از بزرگسالان تا کودکان بسیار خردسال، می‌توانند از یک پانکراس مصنوعی که با الگوریتم مشابهی کنترل می‌شود، بهره‌مند شوند. آنها همچنین این گجت را بر روی بیماران دیابتی نوع ۲ که نیاز به دیالیز کلیوی دارند، با موفقیت آزمایش کردند.

برای این کار محققان ۲۶ بیمار را از کلینیک دیابت و غدد وولفسون در بیمارستان آدنبروک(Wolfson Diabetes and Endocrine Clinic at Addenbrooke’s Hospital) انتخاب کردند. سطوح بالای گلوکز مزمن احتمال عواقب بالقوه تهدید کننده زندگی را افزایش می‌دهد. دو سوم(۶۷ درصد) از مواقعی که بیماران داروی کنترل دریافت می‌کردند، سطح قند خون بالایی داشتند. با این حال، با استفاده از پانکراس مصنوعی، این عدد به نصف کاهش یافت و به ۳۳ درصد رسید.

دکتر «شارلوت بوتون» از موسسه علوم متابولیک Wellcome-MRC در دانشگاه کمبریج و از محققان مطالعه مذکور گفت: لوزالمعده مصنوعی می‌تواند یک رویکرد ایمن و موثر برای کمک به این بیماران ارائه دهد. استفاده از این فناوری ساده است و می‌توان آن را با خیال راحت در خانه استفاده کرد.

پانکراس مصنوعی با موفقیت دیابت نوع ۱ را  نیز درمان می‌کند

اخیرا یک پانکراس مصنوعی که سیستم حلقه بسته (closed-loop system) نیز نامیده می‌شود، ممکن است برای افراد مبتلا به دیابت نوع ۱ کمک کننده باشد. این پانکراس با تقلید از فرآیندهای یک پانکراس واقعی عمل می‌کند.

یک حسگر گلوکز در زیر پوست قرار داده می‌شود تا به طور خودکار با کمک یک الگوریتم، میزان انسولین را از طریق پمپ محاسبه کند. این بدان معناست که افراد مبتلا به دیابت نوع ۱ دیگر نیازی به نظارت دقیق بر سطح قند خون خود به صورت دستی و تزریق روزانه ندارند.

آنها همچنین می‌توانند از طریق یک سیستم میزان کربوهیدرات‌هایی را که تخمین زده می‌شود در طول یک وعده غذایی مصرف کرده‌اند را بررسی کنند. این فناوری اولین بار سال گذشته توسط سرویس بهداشت ملی بریتانیا(NHS) ارائه شد. این فناوری توسط صدها بزرگسال و کودک مبتلا به دیابت نوع ۱ در کشور انگلیس مورد استفاده قرار گرفت.

آزمایش‌ها نشان داد که این فناوری موفق‌تر از هر دستگاه دیگری است که در حال حاضر برای مدیریت بیماری در دسترس است. سپس توسط موسسه ملی بهداشت و مراقبت عالی(NICE) نیز تایید شد.

اما همه چیز کامل نبود. موسسه ملی بهداشت و مراقبت عالی همچنین از سرویس بهداشت ملی بریتانیا خواست تا قیمت مقرون‌به‌صرفه‌تری برای دستگاه ایجاد کند چرا که این فناوری اکنون حدود ۵۷۴۴ پوند(۷۰۲۵ دلار) قیمت دارد.