Sin embargo, incluso con dispositivos como bombas de insulina automáticas, que liberan una dosis continua de insulina, los diabéticos aún tienen que acordarse de añadir una dosis extra de insulina en las comidas, y muchos pasan una cantidad significativa de tiempo todos los días con niveles de azúcar en la sangre superiores o inferiores a la normal.
Los científicos han estado trabajando para desarrollar un sistema de “páncreas artificial” que monitorizara los niveles de azúcar en sangre y los normalizara de forma automática, sin ninguna intervención humana. Un ensayo clínico preliminar detallado este mes en Science Translational Medicine marca un avance significativo en la creación de un sistema totalmente automatizado. Este sistema fue capaz de controlar el azúcar en sangre en un pequeño grupo de pacientes diabéticos, incluso cuando los pacientes ingirieron comidas ricas en hidratos de carbono, lo que es uno de los principales retos para los sistemas de páncreas artificial.
La mayoría de sistemas de páncreas artificial en desarrollo asocian un controlador del nivel de azúcar en sangre con una bomba de insulina. El dispositivo en este estudio añade otro componente que controla la hormona glucagón, que contrarresta a la insulina. El glucagón ayuda a prevenir que los niveles de azúcar en sangre desciendan demasiado si se administra insulina en exceso. Aunque los diabéticos todavía producen glucagón, éste no siempre funciona correctamente.
"Nuestra sensación es que el glucagón es una importante medida de seguridad adicional", afirma Steven Russell, endocrinólogo del Hospital General de Massachusetts, que co-dirigió la investigación. Russell explica que la hipoglucemia puede ser un gran problema para los diabéticos--paradójicamente, los diabéticos controlan mejor su nivel de azúcar en sangre, cuanto más en riesgo están. La hipoglucemia, que ocurre cuando el nivel de azúcar en sangre desciende demasiado, puede llevar a sudores, temblores, mareos y confusión, y en algunos casos puede ser mortal.
El nuevo estudio fue diseñado principalmente para probar un nuevo algoritmo que el equipo desarrolló para predecir la cantidad de insulina y glucagón necesarios para mantener los niveles de azúcar en sangre dentro de lo normal. Edward Damiano, bioingeniero de la Universidad de Boston y co-líder del estudio, señala que debido a que la insulina se absorbe y elimina del cuerpo poco a poco, el algoritmo no puede limitarse a responder al nivel actual de azúcar en sangre, sino que también debe prever hacia dónde se dirige. "En cada dosis, controla el aumento de la insulina que ha administrado, así como el estado de descomposición de las dosis anteriores", afirma éste.
El sistema se probó en 11 adultos con diabetes de tipo 1 durante un período de 27 horas, durante el cual los sujetos ingirieron tres comidas ricas en hidratos de carbono. En vez de basarse en un controlador de glucosa subcutáneo, los investigadores tomaban lecturas del nivel de azúcar directamente de la sangre cada cinco minutos. Seguidamente, un programa calculaba la cantidad de insulina y glucagón necesaria. Las dosis fueron administradas por enfermeras.
nEn el primer ensayo, el sistema mantuvo los niveles de azúcar en sangre dentro de lo normal para seis de los sujetos, pero los otros cinco experimentaron hipoglucemia y tuvieron que ser rescatados bebiendo zumo de frutas. Los investigadores encontraron que estos cinco pacientes tomaron mucho más tiempo del previsto en absorber y deshacerse de la insulina que se les administró. Así que ajustaron los parámetros del sistema para que coincidieran con una tasa de absorción de la insulina más lenta, y repitieron la prueba con los mismos sujetos. El sistema fue esta vez capaz de mantener los niveles de azúcar en sangre de todos los participantes bajo control, aunque los niveles fueron ligeramente superiores en los que habían absorbido la insulina más rápidamente en el primer ensayo.
Bruce Buckingham, pediatra endocrinólogo de la Universidad de Stanford, quien no estuvo involucrado en este trabajo, señala que la demostración de que el sistema funciona incluso después de que los sujetos hayan ingerido grandes comidas es un logro fundamental. "Lidiar con las comidas es el verdadero obstáculo" en el desarrollo de cualquier páncreas artificial, afirma éste. Un estudio reciente de un grupo de la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido, puso a prueba un sistema similar, pero sólo durante la noche, cuando los pacientes no estaban comiendo. Buckingham indica que otro reto para estos dispositivos será el control de períodos de ejercicio, que también causan la fluctuación del azúcar en sangre.
El grupo detrás del nuevo dispositivo está planeando un nuevo ensayo usando un monitor continuo de glucosa aprobado por la FDA y un sistema automatizado para el suministro de las dos hormonas. Este estudio comparará el sistema de dos hormonas con uno de sólo insulina, se realizará durante dos días e incluirá un período de ejercicio.
Aaron Kowalski, director del Proyecto Páncreas Artificial de la Juvenile Diabetes Research Foundation, que financió parcialmente este estudio, afirma que el sistema insulina-glucagón representa el futuro de las tecnologías de páncreas artificial. "Nuestro objetivo final es llegar lo más cerca posible a una fisiología humana ausente de diabetes", señala éste. Sin embargo, llevar este sistema al mercado será un gran reto. Kowalski señala que no hay ninguna bomba aprobada por la FDA que pueda suministrar dos sustancias diferentes, además, actualmente el glucagón sólo se utiliza en casos de emergencia cuando los pacientes diabéticos se vuelven peligrosamente hipoglucémicos—éste viene en forma de un polvo que debe ser reconstituido.
En el plazo más inmediato, Kowalski cree que los dispositivos de páncreas artificial exclusivamente de insulina estarán disponibles mucho antes. En Europa ya ha sido aprobada una bomba de insulina que se puede apagar automáticamente cuando el azúcar en sangre baja demasiado Además, el Proyecto Páncreas Artificial está trabajando con Animas Corporation, que fabrica los monitores de glucosa, en un sistema que permite monitorizar el nivel de azúcar en sangre, pero sólo suministra automáticamente la insulina cuando los niveles de azúcar en sangre se encuentran por arriba o por debajo de un cierto rango. Kowalski considera que un dispositivo de este tipo, aunque no automatiza completamente el suministro de insulina, puede ofrecer a los diabéticos una paz mental esencial.