iLet仿生胰腺如何彻底改变1型糖尿病的治疗
专家说,1型糖尿病是一个24/7/365的过程。波士顿大学一位工程学教授突破性的自动胰岛素输送装置iLet可能会改变这种状况,并改变糖尿病患者的生活——包括他自己的儿子

Beta Bionics的创始人Ed Damiano是波士顿大学长期的工程学教授,他的儿子David Damiano (CAS ' 21, Pardee ' 21)患有1型糖尿病,并帮助激发了iLet仿生胰腺的发展。照片由Ed Damiano(左),Joshi Radin(上)和Cydney Scott(下)提供。
他儿子启发他发明了仿生胰腺
现在,这位波士顿大学工程学教授的突破性发明——自动胰岛素输送装置iLet,可能会改变1型糖尿病患者的生活
我现在应该做些什么来保住自己的命吗?
这是Stacey Cunnington (COM ' 17, SPH ' 22)在16岁时被诊断为1型糖尿病后,每天问自己无数次的问题。
对于1型糖尿病患者来说,每天都是无休止的心理计算和调整:如果我下班后出去喝一杯,我需要多少胰岛素来调节我的血糖水平?我们也点开胃菜怎么样?我现在感觉够稳定了吗,可以再多走一英里了?如果我的血糖下降,我需要吃多少碳水化合物?为了保持稳定,他们可能需要每天检查十几次血糖水平。
不监测血糖水平的后果是可怕的。如果血糖长时间保持过高(高血糖),人们可能会出现视力模糊和疲惫,甚至糖尿病酮症酸中毒,身体开始分解脂肪作为能量来源,这可能导致昏迷或死亡。如果血糖降得太低(低血糖症),他们可能会意识不清、癫痫发作或失去意识;它也可能是致命的。
康宁顿是波士顿大学公共卫生学院(Boston University School of Public Health)的项目和沟通经理,对于她这样的病人来说,她的心算——在连续血糖监测仪和胰岛素泵的帮助下进行——是她的第二天性。
但是,正如波士顿大学的一位教授想知道的那样,如果它不必那么耗费脑力呢?当埃德·达米亚诺的儿子大卫在婴儿时期被诊断出患有1型糖尿病时,这位波士顿大学工程学院生物医学工程教授开始考虑如何利用自己的专业知识,让他的儿子和其他像他一样的人免于不断计算和担忧的生活。大约25年后,他实现了这个目标,他与人共同发明的全自动仿生胰腺有可能彻底改变1型糖尿病的治疗,并改变全世界数百万人的生活。
“我们的生活永远改变了”
David Damiano (CAS 21届,Pardee 21届)出生于1999年春。当他快到一岁生日的时候,很明显有些不对劲。他突然安静下来,昏昏欲睡,眼睛一直盯着天空。最令人担忧的是,他减掉了两磅——体重的10%。他的母亲、儿科医生托比·米尔格罗姆(Toby Milgrome)有三种假设:1型糖尿病、白血病或脑肿瘤。
她把他带到她的办公室。她的同事进行了测试。几个小时后,他们得到了消息:大卫的血糖几乎是正常范围的10倍。她11个月大的时候患有1型糖尿病。
“托比冲出门说,‘大卫有1型糖尿病。我们的生活永远改变了,’”达米亚诺回忆道。

1型糖尿病是一种自身免疫性疾病,胰腺几乎不产生胰岛素,身体依靠这种激素让糖进入细胞作为能量使用。胰岛素降低血糖水平;没有它,糖会在血液中积累,导致高血糖水平。如果不治疗,糖尿病会导致死亡。如果治疗不足,它会导致严重的长期健康问题,包括神经损伤、失明、肾脏和心脏疾病,以及许多其他并发症;过量使用胰岛素会导致低血糖。根据美国疾病控制与预防中心的数据,美国估计有160万成年人患有1型糖尿病。
目前无法治愈1型糖尿病。日常治疗包括强化胰岛素治疗——全天监测血糖水平并相应地调整胰岛素。许多糖尿病患者选择佩戴附着在身体上的连续血糖监测仪(CGM),并通过放置在皮肤下的小传感器定期检查血糖水平。或者,有一种手工方法,用柳叶刀刺破手指,然后在试纸上滴上一滴血。
大卫一家的学习曲线非常陡峭。达米亚诺说:“说实话,就连医生也不知道该为这么小的孩子做些什么。“在这么小的孩子身上发现1型糖尿病是很罕见的。”
说实话,就连医生都不知道该为这么小的孩子做些什么。在这么小的孩子身上发现1型糖尿病是很罕见的。
胰岛素必须通过人工或可穿戴式胰岛素泵注射,才能进入血液。医生为大卫使用的注射器并不是为体重低于20磅的用户设计的。因此,他们很难确定11个月大婴儿的胰岛素剂量。
大卫早期的大部分治疗都归结于反复试验。两个月来,米尔格罗姆和达米亚诺每天使用血糖监测器检查儿子的血糖水平15次。他们很快学会了如何纠正他的波动,并每天给他注射10次用水稀释的胰岛素。到了晚上,他们每隔几个小时就醒一次,继续这个例行公事。他们把每件事都一丝不苟地记录在笔记本上。
最后,他们给他弄了一个胰岛素泵。达米亚诺说:“对他这个年龄的人来说,泵甚至都没有获得fda的批准。”“尽管如此,我们还是说服了保险公司给他买了一个。我们在他13个月大的时候给他打了泵;从那以后他就一直在服药。”
但24小时的血糖检查没完没了,这一直是焦虑的来源。夜间尤其令人担忧,因为大卫的血糖经常急剧上升和下降。这种下降尤其令人担忧:对于糖尿病患者来说,睡眠时出现严重的低血糖尤其危险。有些人永远醒不过来。这种现象被称为死在床上综合症,据信占40岁以下1型糖尿病患者死亡人数的6%。达米亚诺知道他的儿子和其他像他一样的人需要一个更好的安全网,而且要尽快。
经过多年的生物医学工程澳门威尼斯人注册网站研究和教学,专注于将流体动力学和固体力学应用于生理系统,Damiano有了一个新的使命:创造一种全自动的可穿戴设备,可以管理所有胰岛素剂量,而用户无需计算或担心它们。
FDA批准“全自动驾驶汽车”仿生胰腺
2002年,达米亚诺开始澳门威尼斯人注册网站研究iLet仿生胰腺,这是一种高科技胰岛素输送系统。今年5月,经过近20年的澳门威尼斯人注册网站研究、试验和前沿创新,它终于获得了FDA的批准,可以用于6岁及以上的1型糖尿病患者。
达米亚诺说:“我喜欢把iLet比作从手动驾驶到全自动驾驶的汽车。”2015年,达米亚诺与人共同创立了一家名为Beta Bionics的公益公司,以推进iLet的发展,目前担任该公司的执行主席。他的共同发明者和联合创始人Firas El-Khatib曾是波士顿大学的高级澳门威尼斯人注册网站研究科学家,现在是贝塔仿生公司的澳门威尼斯人注册网站研究和创新副总裁。

iLet消除了两个主要问题:首先,不需要糖尿病专家为患者制定并定期重新评估量身定制的胰岛素治疗方案。其次,患者需要在白天和晚上不断计算以纠正血糖波动。此外,该设备可以放在口袋里或夹在衣服上,可以在佩戴期间收集患者的血糖水平和胰岛素需求数据。
首先,用户需要做的就是输入他们的体重。当与CGM配对时,根据当前和过去的血糖水平以及身体对过去胰岛素剂量的反应,iLet每五分钟提供一次胰岛素剂量(通过插入皮肤下的微小套管)。
达米亚诺说:“这意味着你每天不必再做288个决定。”“胰岛素的剂量没有上限;不需要权衡(iLet给你的)剂量——这个设备就是这么做的。我们称之为‘没有数字的糖尿病’。”
Beta Bionics已经在美国推出了iLet,并正在与医疗保健提供者和付款人讨论尽可能多的患者。同样在研制中的还有一种双激素版本的iLet,它能同时输送胰岛素和胰高血糖素(一种能提高血糖水平的激素),这将使使用者更好地控制血糖。
回顾糖尿病技术的历史,设备系统“远非即插即用”,波士顿大学医学院内分泌学临床教授、波士顿大学主要教学医院波士顿医疗中心糖尿病护理创新主任霍华德·沃尔珀特说。

从历史上看,即使是混合闭环系统——一个配对的监测器和泵——“确实需要一个有时间和资金的人来致力于使用这项技术,排除故障和其他所有问题,”沃尔珀特说,他是前乔斯林糖尿病中心的澳门威尼斯人注册网站研究员和一位领先的内分泌学专家。更不用说糖尿病是一种众所周知的昂贵疾病,由于胰岛素和供应成本,以及其他支出。总而言之,这通常意味着拥有手段、资源和支持系统的患者最能控制自己的糖尿病。
沃尔珀特说:“1型糖尿病是24/7/365天的:从疾病的需求中没有假期。”“当你考虑到人们必须应对的竞争需求和挑战时——尤其是在人们每天都在为生存而挣扎的人群中——管理糖尿病就会有很多损失。”
根据Wolpert和Damiano的说法,这是iLet系统改变游戏规则的另一个原因。
达米亚诺说:“数据很清楚:最能帮助最需要帮助的人。”“你的血糖控制基线越差,相对于那些血糖控制良好的人,你的血糖控制就越好。
“这证明了这个体系的平等主义本质。”
不再担心
我现在应该做些什么来保住自己的命吗?
对康宁顿来说,这个问题一直萦绕在她的脑海里。但这个问题已经不像以前那样急迫了。
1型糖尿病患者仍然可以过着正常的生活,充满了所有没有慢性疾病的人所经历的快乐和细节。只是需要多一点计划。
28岁的康宁顿已经和1型糖尿病生活了十多年。她习惯于打电话给她的保险公司和医生办公室来推动她的处方获得批准。她总是随身带着备用胰岛素和注射器,以防泵出故障。当她需要快速提高血糖使其恢复正常时,她有她的首选:韦尔奇的水果零食。
她说,从她被诊断出来的早期到现在已经有很长的路要走了,当时她的世界“完全颠倒了”。

她回忆道:“我记得最初的六个月是什么样的,当你在学习你的新身体是如何运作的时候,你每时每刻都在想它。”“我记得有一次和家人谈话,我想知道我是否能做到一个小时都不去想我的糖尿病。但你会养成一种习惯,最终你会习惯这种新常态。”
她尽可能多地与糖尿病社区保持联系。她最近为一部澳门威尼斯人注册美国胰岛素定价危机的纪录片《要么付出,要么死亡》(Pay or Die)管理社交媒体。作为一名大学生,康宁顿在乔斯林糖尿病中心和非营利性大学糖尿病网络实习。(毕业后,她在该机构找到了一份全职工作。)她还担任过早期版本的iLet系统的临床试验监督员。几年后,贝塔仿生学公司邀请她作为试验参与者回来测试这个系统。
她说:“在做了这么长时间的后端之后,能够测试仿生胰腺真的很酷,看到它有多棒,”尤其是对那些刚刚接受诊断的人来说。
当我们公布了FDA批准illet的消息时,The Brink的读者们庆祝了该系统可能改变生活的影响:

24岁的大卫·达米亚诺(David Damiano)是iLet背后的灵感来源,他几乎一生都患有糖尿病。他说,尽管他的童年充满了监测和控制血糖水平的程序,但他这么年轻就被诊断出来,真是“奇怪的幸运”。
“我想不起没有(糖尿病)的生活,”戴维说,他现在是当地一家生产公司的澳门威尼斯人注册网站研究员。
当你在以后的生活中被诊断出来,尤其是在青少年或年轻人的时候,你就会知道坐下来吃午餐是什么感觉——只是想想午餐,他说。但对于糖尿病,“你必须考虑,‘我吃了多少碳水化合物?我应该给自己注射多少胰岛素?如果你忘了这件事,你以后就得面对后果。当这种情况发生时,你总是对自己大发雷霆,因为你会想,‘我怎么能这么愚蠢,忘记了这样的事情?’但你当然会——你是一个人。”这就是自动化对第一类管理如此重要的原因,他强调:“人类搞砸了,这不是他们自己的错。”

目前,他将继续使用胰岛素泵和CGM——“我非常熟悉管理的严严性,我不愿意放弃控制权,”他说。但这就是1型糖尿病患者生活的全部意义,他补充说:找到一个适合你和你的生活方式的管理系统。
在一个并不总是了解糖尿病管理的复杂性和严峻性的世界里,他和康宁顿都指出,需要更多地认识到糖尿病是一种无形的残疾。雇主、老师、教练——为糖尿病患者检查血糖、注射胰岛素,甚至只是在血糖下降时休息一下,提供便利是至关重要的。不适应的后果是可怕的,康宁顿说:“如果我们要求什么,我们就要求一个理由。”
但是再次强调:1型糖尿病并不一定是致命的诊断——尤其是在像iLet这样的创新技术的帮助下。
“我想让人们知道和理解的是,如果你患有1型糖尿病,你仍然是一个正常人。你不必为了应对糖尿病而改变生活的方方面面;你仍然可以过你的生活,”大卫说。“你只需要适应你必须处理的任何废话。”
这项澳门威尼斯人注册网站研究在波士顿大学得到了许多组织的支持,包括美国国立卫生澳门威尼斯人注册网站研究院、赫尔姆斯利慈善信托基金、青少年糖尿病澳门威尼斯人注册网站研究基金会、班宁基金会和华莱士H.库尔特基金会,以及大学和私人捐赠。
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