Control de glucosa en sangre tradicional. Imagen: TesaPhotography. Fuente: Pixabay.
El páncreas artificial –un artefacto que controla el nivel de glucosa en sangre en pacientes con diabetes tipo 1 y ajusta automáticamente los niveles de insulina en el cuerpo– debería estar disponible a partir de 2018, concluyen especialistas sobre el tema en la revista Diabetologia, de la European Association for the Study of Diabetes.
Problemas como la rapidez de actuación de las distintas formas de insulina utilizadas, la fiabilidad, la conveniencia y la precisión en el control de los niveles de glucosa, aparte de la ciberseguridad para proteger estos aparatos del hackeo, son los principales problemas en los cuales se centran los científicos actualmente.
La tecnología disponible hoy día permite que las bombas de insulina suministren esta sustancia a las personas con diabetes, después de medir los niveles de insulina. No obstante, estos dos procesos están separados.
El páncreas artificial permitría en cambio unir ambos en lo que se denomina un “círculo cerrado”, explican el Dr. Roman Hovorka y el Dr. Hood Thabit, de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, autores del artículo.
“En las pruebas realizadas hasta la fecha, los usuarios son receptivos a la utilización del páncreas artificial que además les da un respiro o vacaciones de tener que lidiar con la diabetes, ya que el sistema controla los niveles de azúcar en sangre sin necesidad de que intervenga el usuario”, afirman.
Una parte de la necesidad clínica de un páncreas artificial es la variabilidad de insulina precisa: en un día, una persona puede necesitar una tercera parte de lo habitual, y otro día puede necesitar el triple de su dosis habitual.
Esto depende de la persona y de factores como su dieta o su actividad física, entre otros. La combinación de todos ellos juntos hace que personas con diabetes de tipo 1 lleven la carga de controlar constantemente sus niveles de glucosa, para estar seguros de que no acaban con un nivel alto de azúcar en sangre (hiperglucemia) o, lo que es más normal, un nivel inferior del necesario (hipoglucemia).
Ambas complicaciones pueden causar daños significativos en los vasos sanguíneos y en el sistema nervioso, pudiendo incluso ocasionar problemas cardiovasculares.
Problemas como la rapidez de actuación de las distintas formas de insulina utilizadas, la fiabilidad, la conveniencia y la precisión en el control de los niveles de glucosa, aparte de la ciberseguridad para proteger estos aparatos del hackeo, son los principales problemas en los cuales se centran los científicos actualmente.
La tecnología disponible hoy día permite que las bombas de insulina suministren esta sustancia a las personas con diabetes, después de medir los niveles de insulina. No obstante, estos dos procesos están separados.
El páncreas artificial permitría en cambio unir ambos en lo que se denomina un “círculo cerrado”, explican el Dr. Roman Hovorka y el Dr. Hood Thabit, de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, autores del artículo.
“En las pruebas realizadas hasta la fecha, los usuarios son receptivos a la utilización del páncreas artificial que además les da un respiro o vacaciones de tener que lidiar con la diabetes, ya que el sistema controla los niveles de azúcar en sangre sin necesidad de que intervenga el usuario”, afirman.
Una parte de la necesidad clínica de un páncreas artificial es la variabilidad de insulina precisa: en un día, una persona puede necesitar una tercera parte de lo habitual, y otro día puede necesitar el triple de su dosis habitual.
Esto depende de la persona y de factores como su dieta o su actividad física, entre otros. La combinación de todos ellos juntos hace que personas con diabetes de tipo 1 lleven la carga de controlar constantemente sus niveles de glucosa, para estar seguros de que no acaban con un nivel alto de azúcar en sangre (hiperglucemia) o, lo que es más normal, un nivel inferior del necesario (hipoglucemia).
Ambas complicaciones pueden causar daños significativos en los vasos sanguíneos y en el sistema nervioso, pudiendo incluso ocasionar problemas cardiovasculares.
Alternativas y retos pendientes
Existen alternativas al páncreas artificial: con mejoras en la tecnología actual se podría llegar a un trasplante completo de páncreas e incluso a un trasplante único de células beta del páncreas, que producen insulina.
No obstante, los receptores de estos trasplantes requieren medicación para suprimir sus sistemas inmunes, como si del trasplante de otro órgano se tratase.
En el caso de un trasplante completo de páncreas, se requiere una cirugía mayor; en el trasplante de células beta, el sistema inmune sigue pudiendo atacar las células trasplantadas y matar a la mayoría de ellas (hasta el 80% en algunos casos). El páncreas artificial evita, por supuesto, la necesidad de una cirugía mayor y de medicación inmunosupresora.
Los investigadores continúan afrontando los grandes retos que supone la tecnología del páncreas artificial. Uno de ellos es que incluso la rápida actuación de la insulina homóloga no alcanza sus niveles máximos en el flujo sanguíneo desde media hora hasta dos horas después de su inyección, teniendo sus efectos una duración de tres a cinco horas.
Por tanto, el proceso no es lo suficientemente rápido como para llevar a cabo un control efectivo en, por ejemplo, condiciones de ejercicio intenso. El uso de la “insulina aspart” homóloga puede suprimir parte de este problema, como podrían las otras formas de insulina, como la insulina inhalada. Los estudios también continúan mejorando el sistema virando hacía un círculo cerrado para hacer precisa la medición de azúcar en sangre.
Estudios realizados
Se han llevado a cabo numerosos estudios usando un páncreas artificial de distintas formas, en algunos escenarios, como en campamentos de diabetes para niños o en la vida del día a día. Varias de estas pruebas han mostrado un buen o mejor control de la glucosa que las actuales tecnologías existentes (con éxito definido por el tiempo empleado en un objetivo medio de concentración del nivel de glucosa en sangre y la reducción de los riesgos de hipoglucemia).
Otros estudios están en curso. Los autores indican: “Se están llevando a cabo pruebas clínicas de 6 hasta 24 meses con adultos y niños. Dado que un círculo cerrado puede ser vulnerable a las amenazas de ciberseguridad, como interferencias con los protocolos wifi o la recuperación de datos no autorizada, se deben implementar protocolos de seguridad”.
La FDA (la Administración de Comida y Medicación americana, por sus siglas en inglés), está actualmente revisando un prototipo de páncreas artificial que será seguramente aprobado en 2017. Además, una reciente reseña del Instituto Nacional Británico de Investigación para la Salud (NIHR por sus siglas en inglés) indica que los sistemas automáticos de círculo cerrado pueden aparecer en el mercado europeo a finales de 2018.
Los autores apuntan que “este plazo depende de las aprobaciones regulatorias y de que las infraestructuras y soportes estén en marcha en las clínicas de salud profesionales”.
Los autores señalan que futuras investigaciones pueden incluir la investigación de qué sectores de la población pueden encontrar un mayor beneficio en el páncreas artificial. Concluyen que “se han hecho grandes avances”
Existen alternativas al páncreas artificial: con mejoras en la tecnología actual se podría llegar a un trasplante completo de páncreas e incluso a un trasplante único de células beta del páncreas, que producen insulina.
No obstante, los receptores de estos trasplantes requieren medicación para suprimir sus sistemas inmunes, como si del trasplante de otro órgano se tratase.
En el caso de un trasplante completo de páncreas, se requiere una cirugía mayor; en el trasplante de células beta, el sistema inmune sigue pudiendo atacar las células trasplantadas y matar a la mayoría de ellas (hasta el 80% en algunos casos). El páncreas artificial evita, por supuesto, la necesidad de una cirugía mayor y de medicación inmunosupresora.
Los investigadores continúan afrontando los grandes retos que supone la tecnología del páncreas artificial. Uno de ellos es que incluso la rápida actuación de la insulina homóloga no alcanza sus niveles máximos en el flujo sanguíneo desde media hora hasta dos horas después de su inyección, teniendo sus efectos una duración de tres a cinco horas.
Por tanto, el proceso no es lo suficientemente rápido como para llevar a cabo un control efectivo en, por ejemplo, condiciones de ejercicio intenso. El uso de la “insulina aspart” homóloga puede suprimir parte de este problema, como podrían las otras formas de insulina, como la insulina inhalada. Los estudios también continúan mejorando el sistema virando hacía un círculo cerrado para hacer precisa la medición de azúcar en sangre.
Estudios realizados
Se han llevado a cabo numerosos estudios usando un páncreas artificial de distintas formas, en algunos escenarios, como en campamentos de diabetes para niños o en la vida del día a día. Varias de estas pruebas han mostrado un buen o mejor control de la glucosa que las actuales tecnologías existentes (con éxito definido por el tiempo empleado en un objetivo medio de concentración del nivel de glucosa en sangre y la reducción de los riesgos de hipoglucemia).
Otros estudios están en curso. Los autores indican: “Se están llevando a cabo pruebas clínicas de 6 hasta 24 meses con adultos y niños. Dado que un círculo cerrado puede ser vulnerable a las amenazas de ciberseguridad, como interferencias con los protocolos wifi o la recuperación de datos no autorizada, se deben implementar protocolos de seguridad”.
La FDA (la Administración de Comida y Medicación americana, por sus siglas en inglés), está actualmente revisando un prototipo de páncreas artificial que será seguramente aprobado en 2017. Además, una reciente reseña del Instituto Nacional Británico de Investigación para la Salud (NIHR por sus siglas en inglés) indica que los sistemas automáticos de círculo cerrado pueden aparecer en el mercado europeo a finales de 2018.
Los autores apuntan que “este plazo depende de las aprobaciones regulatorias y de que las infraestructuras y soportes estén en marcha en las clínicas de salud profesionales”.
Los autores señalan que futuras investigaciones pueden incluir la investigación de qué sectores de la población pueden encontrar un mayor beneficio en el páncreas artificial. Concluyen que “se han hecho grandes avances”
Referencia bibliográfica:
Hood Thabit, Roman Hovorka. Coming of age: the artificial pancreas for type 1 diabetes. Diabetologia (2016). DOI: 10.1007/s00125-016-4022-4.
Hood Thabit, Roman Hovorka. Coming of age: the artificial pancreas for type 1 diabetes. Diabetologia (2016). DOI: 10.1007/s00125-016-4022-4.