Un paso más hacia el sueño del páncreas artificial

En el mundo, 46 millones de personas viven pendientes de sus niveles de azúcar en sangre y de la cantidad de insulina que han de suministrarse diariamente para procesar correctamente los hidratos de carbono de su dieta. Son diábeticos tipo 1 y el 0,2 % de la población española. Nuestro país está a la cabeza del Sur de Europa en esta condición y es uno de los países del mundo con mayor crecimiento de diabetes entre la población infantil.

El páncreas de esos 46 millones de personas no funciona bien. Las células que tiene ese órgano encargado de producir insulina a demanda del cuerpo para procesar el azúcar no realizan su función o, directamente, han desaparecido. La ciencia cuenta con herramientas para sustituir esa actividad y permitir que los pacientes de diabetes tipo 1 lleven una vida normal, pero a costa de monitorizar constantemente sus niveles de glucosa y suministrarse insulina sintética mediante inyecciones o bombas de infusión. Los expertos consideran que un paciente medio debe tomar al día entre 60 y 100 decisiones relacionadas con el manejo de la diabetes.

La ciencia lleva décadas persiguiendo el diseño de un aparato que pueda tomar estas decisiones de manera autónoma. Las actuales bombas de insulina, unidas a sensores de glucosa que monitorizan espontáneamente esta molécula en sangre, han aliviado considerablemente el antaño complejo procedimiento de automedicación y control.

Aun así, el “páncreas 100 por 100 artificial”, es decir, la tecnología que pueda cerrar el círculo de decisiones e insuflar en cada instante la necesaria cantidad de insulina en tiempo real sin que el paciente tenga que prestar la menor atención al proceso, no existe. El problema es que estas decisiones de dosificación requieren el manejo de millones de datos particulares relacionados con el momento del día, la sensibilidad cambiante del paciente a la insulina, factores hormonales, alimentación, ejercicio, edad y sexo del paciente, otra enfermedades que puedan estar coincidiendo en el tiempo, etc. Como en tantas otras actividades de la vida, el secreto está en los algoritmos.

Las bombas de insulina actuales incorporan algoritmos cada vez más sofisticados para adaptar la dosificación de la insulina a las condiciones particulares de cada paciente en cada momento. Y en esa dirección, una equipo de las Universidades de Padua, Pavía y Yale acaba de realizar un anuncio que puede revolucionar el sector.

Se trata del diseño de un algoritmo nuevo para el control de bombas de insulina adaptado a condiciones únicas de cada individuo.

El modelo ha sido testado utilizando un modelo de simulación informática autorizado por la FDA (Food and Drug Administration) de Estados Unidos y demuestra que la administración por la cavidad abdominal de insulina mediante bomba artificial (lo que se denomina administración intraperitoneal) es rápida e imita perfectamente la administración natural de un páncreas sano.

Uno de los principales problemas a la hora de tratar esta condición es que la insulina artificial no actúa de manera inmediata en la metabolización de la glucosa. El tiempo de espera entre la administración del tratamiento y su acción dificulta el control de los valores de glucosa, genera errores y puede conducir a excesos o defectos de dosis.

Además los métodos actuales de administración automatizada de insulina (las bombas que cuentan con sensores subcutáneos de monitorización de glucosa) a pesar de haber supuesto un espectacular avance en la calidad de vida de los diabéticos, siguen requiriendo que el paciente introduzca manualmente algunos datos en el sistema como los carbohidratos que piensan comer, la hora de sus comidas o cambios en su sensibilidad a la insulina.

¿Se puede mejorar aún más esta tecnología para evitar estos errores y desfases? Si se logra, estaríamos un paso más cerca de lograr un páncreas totalmente artificial y autónomo.

El avance ahora presentado va en esa línea. A partir del simulador diseñado para imitar el funcionamiento de una bomba de administración continua subcutánea, los investigadores añadieron modificaciones en los algoritmos para simular la administración intraperitoneal. Además lograron desarrollar una función algorítmica que no requiere informar manualmente de los hidratos que se van a comer.

El resultado ha sido espectacular. Las bombas de insulina que aplicaran esta nueva tecnología serían capaces de reproducir con mayor precisión la función del páncreas, simplificando su uso y sin los riesgos derivados de los retrasos en la acción del medicamento.

En palabras de uno de los autores principales del estudio, Claudio Cobelli, esta “es una gran ventaja que ayuda a ajustar los dispositivos y permite la personalización del tratamiento. Cada persona tiene necesidades distintas, así que hay que personalizar los algoritmos para cada necesidad.

El anuncio es de especial importancia si tenemos en cuenta que, a pesar de los muchos avances en el tratamiento de esta condición, los datos epidemiológicos y de manejo real de la diabetes en nuestro país son escasos y se limitan a algunas iniciativas locales o autonómicas y que se circunscriben a población adulta o pediátrica. Es decir, todavía no sabemos quién cuantas personas están haciendo un uso correcto de estas tecnologías y hasta qué punto son prevalentes los casos de errores, aplicaciones incorrectas de dosis o mal funcionamiento del sistema. Facilitar el uso de “páncreas artificiales” más sensibles y automatizado permitiría superar todas estas limitaciones.