مقدمه مقدماتی

مدیریت دیابت طی دو دهه گذشته یک تحول چشمگیر داشته است، که به مراتب فراتر از دوره دوزهای ثابت انسولین و چک های گلوکز استیک انگشت است. دو مورد از پیشرفته ترین درمان های امروز پیوند سلولی و سیستم های پانکراس مصنوعی هستند، در حالی که هر دو هدف بازسازی یا خودکار تنظیم مقررات گلوکز، آنها اساساً فلسفه های مختلف را نشان می دهند: یکی به دنبال جایگزینی بافت های تولید کننده انسولین از دست رفته، دیگر برای بازسازی عملکرد آن با توجه به این که چگونه تجزیه و تحلیل واقعی است، و تحلیل می کند، و تحلیل اینکه آنها، و مقایسه آن، و تحلیل این است.

آشنایی با پیوند سلول های Islet Cell

پیوند سلول Islet یک درمان سلولی برای دیابت نوع 1 است.این شامل جدا کردن جزایر لانگرهان ها - خوشه های سلول های حاوی سلول های بتا است که انسولین تولید می کنند - از پانکراس یک اهدا کننده مرده و تزریق آنها به پورتال گیرنده، هنگامی که پیوند داده شد، جزایر محل اقامت در کبد را تشکیل می دهند و شروع به ترشح انسولین در پاسخ خون به سطح گلوکز، تا حدودی بازگرداندن بازخورد طبیعی بدن.

روش و صلاحیت

پیوند تحت بیهوشی محلی یا آرام بخش نور انجام می شود.یک کاتتر از طریق کبد وارد ورید پورتال می شود و آماده سازی استلت بیش از 30 دقیقه تزریق می شود. این روش خود کمتر تهاجمی از یک پیوند کامل پانکراس است، اما هنوز نیاز به بستری در بیمارستان و نظارت دقیق دارد.در بسیاری از کشورها، پیوند برای بیماران مبتلا به دیابت نوع 1 است که بهترین درمان های التهابی را انجام می دهند یا حتی نمی توانند از درمان های شدید جلوگیری کنند.

مزایا و محدودیت ها

مزیت اصلی پیوند موفق استولت ترمیم ترشح انسولین است که بسیاری از گیرندگان برای یک دوره به استقلال انسولین دست می یابند، یا حداقل کاهش قابل توجهی در نیازهای انسولین غیر طبیعی خود را.در مطالعات برجسته، حدود 50 تا 70 درصد از بیماران یک سال پس از پیوند، بدون انسولین باقی مانده است، اگرچه این میزان در طول زمان کاهش می یابد، مهم تر از آن، حتی عملکرد پیوند آن می تواند به طور قابل توجهی بهبود یابد و ثبات است.

با این حال، درمان با ضعف های قابل توجهی همراه است.نیاز به سرکوب ایمنی، مهم ترین داروها است.داروهایی مانند تاcrolimus و Sirolimus عوارض جانبی از جمله nephrotoxicity، فشار خون، عفونت ها و افزایش خطر ابتلا به برخی از سرطان های قابل اجرا یکی دیگر از محدودیت های سخت است: تنها یک بخش کوچک از بیماران مبتلا به دیابت نوع 1 می تواند دریافت یک تزریق ایمنی به دلیل جلوگیری از پیوند کبد به طور گسترده باشد.

پیوند ورزشکاران می تواند برای کسانی که هیپوگلیسمی غیر قابل ردیابی دارند تغییر کند، اما راه حل دائمی نیست و بار سرکوب ایمنی را حمل می کند. - اقتباس شده از بنیاد تحقیقات دیابت نوجوانان (JDRF)

درک Pancreas مصنوعی

پانکراس مصنوعی – که به طور دقیق تر یک سیستم بسته هیبریدی (HCL) نامیده می شود – یک پلت فرم دستگاه است که تحویل انسولین را خودکار می کند.این شامل سه جزء یکپارچه است: یک مانیتور گلوکز مداوم (CGM) که هر چند دقیقه سطح گلوکز بین می برد، یک پمپ انسولین که انسولین را سریع فعال می کند و یک الگوریتم کنترل که انسولین مناسب را بر اساس دوز و روند فعلی پیش بینی شده محاسبه می کند.

انواع سیستم ها

در حال حاضر سیستم های موجود، حلقه بسته هیبریدی هستند، به این معنی که آنها تحویل انسولین را خودکار می کنند، اما هنوز نیاز به کاربر برای اعلام غذا و تحویل بولوس به صورت دستی دارند. پیشرفته ترین سیستم هایگلیسمی مانند Medtronic MiniMed 780G، Tandem t: AST X2 با Control-IQ، و Omnipod 5 عملکرد عالی در کارآزمایی های بالینی و روش های استفاده از هورمون های کاملا بسته را نشان داده اند (هنوز نیازی به برخی از طریق سیستم های مصرف دو خطر بسته نیست) که برخی از آنها وجود دارد.

مزایا و محدودیت ها

مزیت اصلی یک پانکراس مصنوعی اتوماسیون است.با تنظیم تحویل انسولین هر 5 دقیقه، این سیستم ها گلوکز را در محدوده هدف (70-180 mg / dL) برای مدت طولانی تر از پمپ استاندارد یا درمان تزریق، در کارآزمایی های اصلی، گلوکز زمان به طور چشمگیری بهبود یافته است - 60٪ با درمان پمپ سنسور-a افزوده به ~70-7٪ با هیپوگلیسمی بسته، به ویژه کاهش سرعت بیشتر، و کاهش می یابد.

با این حال، پانکراس مصنوعی هنوز به تعامل کاربر نیاز ندارد – کارتریج های پمپ تجدید شده، تغییر مجموعه تزریق و سنسورهای CGM هر چند روز و اعلام مواد غذایی فنی مانند انحصار، خطاهای سنسور و یا خرابی های سایت تزریق می تواند قطع درمان باشد: هزینه های اولیه می تواند بیش از 5000 دلار برای پمپ، با هزینه های مداوم صدها دلار از پیچیدگی های مشابه، هر ماه، هر گونه بیمه ای که بیمار می تواند به عنوان سیستم پوشش کامل آن، جلوگیری کند، افزایش یابد.

برای تصمیم گیری در مورد اینکه کدام رویکرد بهتر است، باید ابعاد مختلفی را بررسی کنیم: اثربخشی، ایمنی، کیفیت زندگی، دسترسی و نامزدی، هیچ گزینه ای به طور جهانی برتر نیست؛ انتخاب مناسب بستگی به پروفایل فرد دارد.

fficacy in Glycemic Control

پیوند سلول Islet می تواند سطح گلوکز تقریباً طبیعی را بدون نیاز به کیستگی های انگشت یا تنظیم انسولین دستی در بهترین موارد تولید کند. Hemoglobin A1c ممکن است زیر 6.5% در گیرنده های مستقل انسولین کاهش یابد. CGM می تواند 95٪ یا بالاتر باشد در حالی که پیوند عملکردی دارد، این سطح کنترل به طور معمول گذرا است، بیش از نیم سال، و نیم دیگر نیاز به دریافت کنندگان انسولین دارد.

پانکراس مصنوعی بهبود نسبی اما بادوام تری را ارائه می دهد. کاربران به طور مداوم سطح A1c را در حدود 7.٪ حفظ می کنند، با زمان در محدوده 70-80٪ این دستاوردها تا زمانی که دستگاه مورد استفاده قرار می گیرد، پایدار هستند و الگوریتم سیستم همچنان با به روز رسانی نرم افزار بهبود می یابد.در کارآزمایی های سر به جلو به طور مستقیم مقایسه حلقه بسته برای مراقبت استاندارد، همیشه برای کاهش هیپوگلیسمی و کنترل گلیک.

[FLT 1 ] برای کنترل کوتاه مدت، نزدیک به فیزیولوژیک، برنده پیوند پایدار و قابل اعتماد با تلاش کاربر حداقل، پانکراس مصنوعی سازگار تر است.

ایمنی و حوادث ناگوار

پیوند Islet خطرات فوری اپیدورال را به همراه دارد: خونریزی، تروموموموز پورتال، آسیب های بی هوازی و عفونت. خطرات بلند مدت عمدتا توسط سرکوب ایمنی هدایت می شوند: اختلال آدرنال، عفونت های فرصت طلب، بدخیمی و عوارض جانبی متابولیک مانند دیسلیپیدمی و تحمل گلوکز (از نظرونیک).

سیستم های مصنوعی دارای مشخصات ایمنی مختلف هستند. خطرات اصلی مربوط به دستگاه است: عفونت های تزریق سایت، نقص پمپ، عدم عملکرد سنسور که منجر به تحویل انسولین نادرست می شود و پتانسیل کتون دیابتی اگر تحویل انسولین متوقف شود، هیپوگلیسمی شدید به شدت کاهش می یابد اما از بین نمی رود؛ سیستم هنوز هم می تواند انسولین زیادی را تحویل دهد اگر کاربر بیش از حد اصلاح شده باشد و یا الگوریتم های کم گلوکز را متوقف کند.

پانکراس مصنوعی برای اکثر بیماران امن تر است، به ویژه کسانی که نیاز مبرم به پیوند ندارند، خطرات فوری و مزمن بیشتری دارند.

کیفیت زندگی

برای بیمار مناسب، پیوند ایزولت می تواند آزاد شود، کسانی که به استقلال انسولین دست می یابند اغلب احساس عادی بودن، آزادی از بار ثابت مدیریت دیابت در طول دوره عملکرد پیوند اوج گزارش می دهند، با این حال، میزان روانشناختی سرکوب ایمنی، نیاز به بازدید مکرر کلینیک، و احتمال از دست دادن وزن به شدت می تواند برخی از دریافت کنندگان در مورد اضطراب و نیازهای بازگشت به انسولین را تجربه کند.

پانکراس مصنوعی به طور کامل بیمار را از دیابت آزاد نمی کند، اما به طور قابل توجهی بار روزانه را کاهش می دهد. کاربران نگرانی کمتری در مورد هیپوگلیسمی، خواب بهتر و انعطاف پذیری بیشتر در زمان غذا و فعالیت فیزیکی دارند.نیاز به تعامل با دستگاه چندین بار در روز باقی مانده است و برخی از کاربران زنگ هشدار و تعادل ناامید کننده را پیدا می کنند.

برای اکثر بیماران، پانکراس مصنوعی بهبود کیفیت مطلوب تر و پایدارتری را فراهم می کند. پیوند پیوند تسکین اپیزوفریک با پیچیدگی عاطفی بیشتر ارائه می دهد.

دسترسی و هزینه

پیوند Islet تنها در چند مرکز تخصصی در سطح جهان در دسترس است. کمتر از ۲۰۰۰ روش در سراسر جهان انجام شده است.این روش توسط تمام برنامه های بیمه پوشش داده نمی شود و می تواند ۱۰۰ هزار دلار یا بیشتر هزینه داشته باشد، به علاوه هزینه های مداوم داروهای سرکوب کننده ایمنی و نظارت. دانور به معنی زمان انتظار طولانی است و بسیاری از بیماران هرگز پیوند دریافت نمی کنند.

سیستم های پانکراس مصنوعی در بسیاری از کشورها به صورت تجاری در دسترس هستند و در ایالات متحده به طور فزاینده ای تحت پوشش بیمه خصوصی و Medicare قرار می گیرند (برای دیابت انسولین) هزینه های جلو می تواند چندین هزار دلار باشد و منابع ماهانه چندین صد دلار هزینه داشته باشد، در حالی که هنوز گران است، مانع ورود به آن کمتر از پیوند است.

پانکراس مصنوعی به طور گسترده ای در دسترس است.

آیا می توان گفت: چه کسی واجد شرایط است؟

متقاضیان پیوند Islet باید دارای محدودیت های شدید، مکرر هیپوگلیسمی یا شدید گلیسمیک بودن با وجود درمان پزشکی بهینه شده، 18-65 ساله باشند، دارای عملکرد اندام خوب هستند و از نظر روانشناختی برای سرکوب ایمنی آماده می شوند، بسیاری از آنها به طور موثر به علت بیماری کلیوی، چاقی یا مسائل قلبی عروقی، می توانند توسط هر بیمار با نوع 1 بیمار استفاده شوند (و برخی از بیماران مبتلا به دیابت نوع خاصی از آنها، آموزش و برخی از کودکان مبتلا به طور موثر برای 6 سال سن 2 مورد تایید شده است.

، پانکراس مصنوعی دارای جمعیت واجد شرایط گسترده تر است.

پیشرفت های اخیر و مسیرهای آینده

هر دو زمینه به سرعت در حال پیشرفت هستند و آینده ممکن است گزینه هایی را ایجاد کند که خطوط بین جایگزینی بیولوژیکی و اتوماسیون تکنولوژیکی را محو می کند.

پیوند Islet: Next-Generation Approachs

محققان بر روی منابع جایگزین سلول های تولید کننده انسولین برای غلبه بر کمبود کمک کننده سلول های بنیادی کار می کنند، تولید شده از سلول های بنیادی متخلخل القا شده (iPSCs) یا سلول های بنیادی جنینی، وعده دیگری را در آزمایش های اولیه انسانی مانند ViaCyte (در حال حاضر بخشی از Vertex داروها) به طور کامل سلول های بنیادی سلول هایی را که از طریق سیستم ایمنی بدن تولید می کنند، شامل می شود.

Pancreas مصنوعی: به سمت سیستم های کاملا بسته

الگوریتم های نسل بعدی به سمت مدیریت کامل غذا حرکت می کنند.سیستم های دو هورمون (insulin + glucagon) پیشگیری از هیپوگلیسمی برتر در تنظیمات تحقیقاتی را نشان داده اند، اگرچه پیچیدگی اضافه شده یک هورمون دوم باعث کاهش فعالیت تجاری می شود. یادگیری ماشین و AI یکپارچه شده اند تا الگوهای کاربر فردی را یاد بگیرند - به عنوان مثال، پیش بینی زمان غذا یا تنظیم و سرعت تنظیم شده است که فقط نیاز به یک سیستم های غذایی کوچک دارند، و یا نرم افزار های هوشمند دارند، از طریق بتای، و یا اینکه آیا پردازش های پردازش های داده های هوشمند، نیاز به طور مداوم برای جلوگیری از طریق پردازش داده های کاربر دارند.

هدف نهایی یک سیستم کاملاً مستقل است که نیازی به مداخله کاربر ندارد، ما هنوز وجود ندارد، اما مسیر روشن است. - دکتر بوریس Kovatchev، مدیر مرکز UVA برای فناوری دیابت

ترکیب هر دو: پانکوراس Bio-Artificial Pancreas

برخی از محققان در حال بررسی راه حل های ترکیبی هستند – با استفاده از دستگاهی که شامل سلول های زنده استولت (یا اهدا کننده یا مشتق سلول بنیادی) با غشای محافظ و یک پمپ کوچک یا سنسور گلوکز برای بهبود عملکرد است، این " پانکراس مصنوعی" می تواند بهترین از هر دو جهان را ترکیب کند: سنجش گلوکز طبیعی و ترشح انسولین از سلول ها، با یک رابط تکنولوژیکی برای مدیریت اکسیژن، تغذیه، و سیستم های حفاظت از مواد مغذی، هنوز هم از سلول های پزشکی هستند.

انتخاب: عوامل در نظر گرفتن

هیچ پاسخ واحدی در مورد همه بیماران وجود ندارد.این تصمیم شامل ارزیابی دقیق از تاریخ بالینی فرد، تحمل ریسک، شیوه زندگی و اهداف است.

  • هرگونه هیپوگلیسمی: بیماران مبتلا به آگاهی از هیپوگلیسمی یا سابقه حوادث شدید، کاندیداهای اولیه پیوند برای دیگران هستند، یک پانکراس مصنوعی محافظت عالی را فراهم می کند.
  • ویلی برای تحت عمل جراحی و سرکوب ایمنی: پیوند یک تعهد بزرگ با دارو و نظارت مادام العمر است. پانکراس مصنوعی نیاز به جراحی ندارد و هیچ سرکوب ایمنی ندارد.
  • [FLT: 1 ] اگر آزادی کامل از انسولین بیرونی اولویت اصلی (حتی اگر موقت) باشد پیوند ممکن است جذاب باشد.اگر کاهش بار و دستیابی به کنترل پایدار کافی باشد، پانکراس مصنوعی ترجیح می دهد.
  • ] دسترسی و قابلیت اطمینان: اگر بیمار نزدیک به یک مرکز پیوند زندگی می کند و واجد شرایط است، پیوند یک گزینه است.
  • آمادگی روانشناختی: برخی از بیماران با داشتن یک دستگاه متصل به بدن خود ناراحت هستند؛ دیگران با مصرف داروهای ایمنی سرکوب کننده ناراحت هستند.

ارائه دهندگان خدمات بهداشتی باید تصمیم گیری مشترک را با ارائه شواهد تسهیل کنند، بیماران را به مراکز تخصصی برای ارزیابی پیوند در زمان مناسب ارجاع دهند و اطمینان حاصل کنند که آنها مفاهیم بلند مدت هر مسیر را درک می کنند.

نتیجه گیری

پیوند سلول های Islet و سیستم های پانکراس مصنوعی دو استراتژی قدرتمند اما بسیار متفاوت برای مدیریت دیابت نوع 1 را نشان می دهد. پیوند پتانسیل تنظیم نزدیک به فیزیولوژیک و استقلال موقت انسولین را فراهم می کند، اما با هزینه ی سرکوب عمده ی ایمنی و دسترسی محدود به هر دو گزینه ی پزشکی و کنترل خودکار است که کاهش هیپوگلیسمی و بهبود کیفیت زندگی برای یک جمعیت گسترده بیمار، بدون نیاز به بهبود دقیق تر شدن گزینه های خاص و حتی لازم برای درمان دقیق و دقیق است.

برای مطالعه بیشتر، انجمن دیابت آمریکا استاندارد مراقبت پزشکی در دیابت ، JDRF منابع در پانکراس مصنوعی و پیوند ، و دستورالعمل های بالینی از : موسسه ملی دیابت و کلیه [F6:6]