Diabete, in un anno il pancreas artificiale italiano / Diabetes, in a year the Italian artificial pancreas.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa

Sempre più piccoli, sempre più portatili. E sempre più efficaci: ottimi i risultati negli adulti, incoraggianti nei bambini. Tanto che il pancreas artificiale made in Italy potrebbe essere messo in commercio nel giro di un anno

di Anna Lisa Bonfranceschi

A lungo rincorso come una chimera, da un paio di anni la tecnologia del pancreas artificiale sembra diventata decisamente più reale. Lo scorso settembre negli Usa, è stato approvato il primo sistema di pancreas artificiale, ma diversi gruppi nel mondo solo al lavoro nello sviluppo di un dispositivo che possa rivoluzionare la gestione della malattia per tanti pazienti. Perché il pancreas artificiale – nella formulazione classica un sistema che monitora i livelli di glucosio sottopelle, li invia a un tablet o dispositivo via wireless, che con un algoritmo calcola la quantità giusta di insulina da iniettare– promette di liberare il paziente dal pensiero costante della malattia. Pensando alla quantità di insulina da iniettare, aiutando a capire quando e come. Per il paziente di tipo 1, ma non solo. Una tecnologia che parla tanto italiano.

Il team di Claudio Cobelli, docente di ingegneria biomedica all’università di Padova, lavora da una decina di anni al progetto di un pancreas artificiale.

Progetto che sembra essere ormai vicinissimo dal diventare reale, tanto che, ha raccontato a Wired durante l’Advanced Technologies & Treatments for Diabetes (Attd) appena concluso a Parigi, potrebbe arrivare in commercio nel giro di un anno o poco più. Al congresso Cobelli ha presentato gli ultimi risultati sul pancreas artificiale italiano. Risultati che riguardano tanto il cervello del pancreas artificiale: l’algoritmo che riceve le misurazioni della glicemia e calcola la quantità di insulina da iniettare nei pazienti.

“Il nostro dispositivo”, racconta Cobelli, “è in grado di mandare allarmi in caso di ipoglicemia e di bloccare o attenuare così l’infusione di insulina”, quando cioè i livelli di glucosioscendono pericolosamente e avvertendo magari il paziente quando è il caso di assumere carboidrati, per riportare i livelli di glicemia nell’intervallo ottimale. Un’automazione frutto di anni di ricerca, che mira a controllare e mantenere la glicemia all’interno del range consigliato e continua ora con il team di Cobelli impegnato ad affinare e rendere sempre più predittivo questo algoritmo.

Da una parte aumentando il tempo di test negli studi clinici – era di appena un giorno una decina di anni fa mentre oggi siamo arrivati a due tre mesi di studio, ed anche oltre in alcuni casi. Dall’altra riducendo le dimensioni dell’intero apparato: se nel 2007 un computer era necessario per gestire i dati, oggi, racconta Cobelli, siamo in grado di far girare gli algoritmi su dispositivi piccoli come uno smartphone. “All’interno dello stesso paziente, nello stesso giorno e tra un giorno e l’altro ci sono delle variazioni nei livelli di glucosio e di sensibilità all’insulina che l’algoritmo deve imparare a gestire: quello che abbiamo osservato è che testando il pancreas artificiale in studi di lungo termine, come un paio di mesi, c’è la possibilità che l’algoritmo impari dai giorni precedenti, è adattativo”. Questa capacità di adattarsi, continua Cobelli, permette all’algoritmo di predire cosa succede al glucosio nel corso della giornata e di affinare le infusioni di insulina sulla base di queste previsioni.

Gli ultimi studi, condotti in silico, presentati al congresso e in via di pubblicazione, sono piuttosto incoraggianti: un algoritmo predittivo è in grado di ridurre le variazioni di glucosio durante la giornata, estendendo l’intervallo di tempo passato all’interno del target definito e riducendo il tempo in condizioni di ipo e iperglicemia. Risultati incoraggianti, e che fanno ben sperare per gli studi sui pazienti, sebbene rimangano ostacoli da superare.

Perché la teoria è molto diversa dalla pratica, fatta di problemi tecnici, pasti che saltano, spuntini che si aggiungono a quelli tradizionali, magari anche di notte, quando teoricamente non siamo attivi fisicamente e non mangiamo. “Sappiamo però che possiamo migliorare: gli studi condotti sugli adulti, quelli che sono più avanti nel tempo, ci invitano a proseguire su questa strada: i primi dati ci mostrano che anche in vivo, nei pazienti, l’algoritmo giorno per giorno di adatta e che alla fine di un mese di test, il controllo della glicemia nel target stabilito migliora, tanto che nel giro di un un anno e mezzo anche il nostro dispositivo potrebbe vedere la luce e diventare disponibile”, continua Cobelli.

In particolare per i pazienti di tipo 1, quelli per cui è nato il pancreas artificiale, e soprattutto per coloro con molta variabilità nei livelli di glicemia, adulti ma anche bambini: uno studio condotto dal team di Cobelli e pubblicato lo scorso anno, ha mostrato infatti che anche nei più piccoli il pancreas artificiale, testato nel corso di una settimana in un camp estivo per bimbi da 5 a 9 anni, poteva ridurre gli episodi di ipoglicemia. Ma anche i pazienti con diabete di tipo 2 potrebbero beneficiare del pancreas artificiale, specie se anziani e insulino-dipendenti. “In Inghilterra”, continua Cobelli, “i test del pancreas artificiale sui pazienti con diabete di tipo 2 sono molto avanti, così come quelli in gravidanza, su donne diabetiche, per il controllo durante il parto”. 

La rivoluzione oggi però passa anche dal miglioramento delle tecniche di monitoraggio dei livelli di glicemia, il punto di partenza per i pancreas artificiali che verranno e il punto di base per la gestione della malattia nella vita di tutti i giorni. E anche qui l’innovazione non si ferma. Proprio in questo campo, nel corso del congresso, è stata presentato Eversense Senseonics, il primo sistema per il monitoraggio continuo del glucosio impiantabile che dura fino a 90 giorni, ma in futuro potrebbe raggiunge i 180 giorni. Ideale per chi soffre di diabete di tipo 1 con crisi di ipoglicemia inavvertite e che possono essere quindi segnalate quando i livelli di glucosio scendono troppo. Consigliato per un monitoraggio costante e regolare, ma al tempo stesso flessibile. Il dispositivo – un sensore grande quanto una pillola, applicabile con un semplice intervento ambulatoriale di pochi minuti e che trasmette i dati in bluetooth allo smartphone attraverso un piccolo trasmettitore che si applica sulla pelle– è in grado di avvertire il paziente di possibili episodi di glicemia ma trasmette segnali di allarme anche tramite vibrazione sulla pelle.

ENGLISH

Smaller and smaller, more and more portable. And more and more effective: excellent results in adults, encouraging in children. So much so that the artificial pancreas made in Italy could be put on the market within a year

Anna Lisa Bonfranceschi

Long chased like a pipe dream, a couple of years the artificial pancreas technology seems to have become much more real. Last September, the United States, was approved on first artificial pancreas system, but several groups in the world only to work in the development of a device that could revolutionize the management of the disease for many patients. Because the artificial pancreas - in the classic formulation a system that monitors glucose levels under the skin, sends them to a tablet or wireless device with an algorithm that calculates the right amount of insulin iniettare- promises to free the patient from the constant thought of disease. Thinking about the amount of insulin to be injected, helping to understand when and how. For the patient with type 1, but not only. A technology that speaks much Italian.

The Claudio Cobelli team, biomedical engineering professor at the University of Padua, has been working for ten years to the project of an artificial pancreatic.

Project that seems to be very close by now become real, so much so that he told Wired at the Advanced Technologies & Treatments for Diabetes (ATTD) just ended in Paris, could reach the market within a year or so. At the congress Cobelli presented the latest results on the Italian artificial pancreas. Results which relate both to the brain of the artificial pancreas: the algorithm that receives blood glucose measurements and calculates the amount of insulin to be injected in patients.

"Our device", tells Cobelli, "is able to send alarms in case of hypoglycemia and to block or attenuate so the insulin infusion", which means when the levels of glucosioscendono dangerously and warning maybe the patient when is the case of eat carbohydrates, to return the blood sugar levels in the optimum range. Automation based on years of research, which aims to control and keep your blood sugar within the recommended range and continues now with the Cobelli team committed to refine and make more and more predictive this algorithm.

On the one hand by increasing the test time in clinical trials - it was just one day a decade ago while today there are two three-month study, and even beyond in some cases. The other by reducing the size of the entire apparatus: If in 2007 a computer was needed to manage the data today tells Cobelli, we are able to run algorithms on small devices like a smartphone. "Within the same patient on the same day and from one day to the other there are variations in the levels of glucose and insulin sensitivity that the algorithm must learn to manage: what we have observed is that testing the artificial pancreas for long-term studies, as a couple of months, there is the possibility that the algorithm learn from previous days, it is adaptive. " This ability to adapt, continues Cobelli, allows the algorithm to predict what happens to glucose in the day and hone insulin infusion based on these predictions.

The latest studies, conducted in silico, presented at the conference and in press, are quite encouraging: a predictive algorithm is able to reduce glucose fluctuations during the day, extending the time spent within the target defined and reducing the time in conditions of hypo and hyperglycemia. encouraging results, and that bode well for studies on patients, although there are still obstacles to overcome.

Because the theory is very different from the practice, made of technical problems, skipping meals, snacks in addition to traditional ones, maybe even at night, when in theory we are not physically active and not eat. "But we know that we can improve: the adult studies, those who are ahead in time, invite us to continue on this path: the first data show us that even in vivo in patients, the day-to-day algorithm adapts and that at the end of a month of testing, control of blood glucose in the target set improves, so that within a year and a half also our device could see the light and become available, "continues Cobelli.

Especially for patients with type 1, those for which it was born the artificial pancreas, and especially for those with a lot of variability in blood glucose levels, but also adult children: a study conducted by the team Cobelli and published last year, showed in fact, that even in the smallest artificial pancreas tested in the course of a week in a summer camp for children from 5 to 9 years, he could reduce episodes

of hypoglycemia. But even patients with type 2 diabetes could benefit of the artificial pancreas, especially the elderly and insulin dependent. "In England," continues Cobelli, "the artificial pancreas tests on patients with type 2 diabetes are far ahead, as are pregnant, diabetic women on, for control during childbirth." The revolution, however, now also passes by the improvements in blood glucose levels monitoring techniques, the starting point for artificial pancreas that will be, and the base point for the management of the disease in everyday life. And here too the innovation does not stop. Precisely in this field, during the conference, it was presented EverSense Senseonics, the first system for continuous monitoring of implantable glucose that lasts up to 90 days, but in the future could reach 180 days. Ideal for people suffering from type 1 diabetes with hypoglycemia inadvertent and which can then be reported when glucose levels fall too low. Recommended for a constant and regular monitoring, but at the same time flexible. The device - a big sensor as a pill, applicable with a simple outpatient procedure a few minutes and transmits the data to Bluetooth to your smartphone via a small transmitter that is applied on the skin-is able to warn the patient of possible incidents of blood sugar but it transmits alarm signals even through the skin vibration.

Da:

https://www.wired.it/scienza/medicina/2017/02/20/diabete-pancreas-artificiale-italiano/