Ar putea trata oare diabetul un implant care ar lua locul pancreasului bolnav, în abdomenul pacientului? Proiectul duce cu gândul la omul bionic, dar face deja obiectul unor cercetări avansate întreprinse de trei echipe la nivel mondial. Una dintre ele își desfășoară activitatea în Franța, scrie Ouest-France.
Foto: Mailpan/Defymed via Ouest-France
Când pancreasul nu funcționează, pacientul trebuie să-și injecteze de mai multe ori pe zi insulina pe care acest organ nu o produce sau trebuie să se supună unor tratamente dificile, cum ar fi grefa de la un donator.
Insulina este indispensabilă reglării procentajului de zahăr (glucoză) din corpul uman.
Miza unui implant este considerabilă, dacă luăm în calcul faptul că 25 de milioane de persoane din lume suferă de diabet de tip 1, potrivit datelor OMS. La acestea se adaugă ale milioane de oameni care suferă de diabet de tip 2, dar în cazul lor există tratamente cu medicamente pe cale orală.
Implantul pancreatic este un dispozitiv medical care ar trebui plasat în interiorul abdomenului. I se mai spune pancreas „bio-artificial”. Artificial, pentru că este confecționat dintr-un material polimer sintetic. Bio, pentru că suplinește o funcție biologică, cea a pancreasului. Această soluție este mai ambițioasă decât cea a unui simplu pancreas artificial extern, cum e Diabeloop, care trebuie fixat pe braț sau pe burtă. Pancreasul bio-artificial i-ar oferi pacientului o viață foarte aproape de normalitate.
Un organ bio-artificial, la stadiul de prototip
În prezent, în lume sunt dezvoltate trei pancreasuri bio-artificiale: unul în Statele Unite, un altul în Israel, iar al treilea în Franța.
În Franța, brevetat de un start-up din Alsacia, Defymed, dispozitivul numit Mailpan este testat la Institutul Jean Lamour (IJL) din Nancy din punct de vedere al proprietăților mecanice. La acest proiect lucrează în parteneriat mai mulți profesori și ingineri.
Pancreasul bio-artificial se prezintă sub forma unui mic buzunar de formă rotundă, nu mai mare decât un CD. Deja testat pe cobai, dispozitivul va putea fi implantat unor pacienți voluntari odată ce va fi obținută autorizația pentru testele clinice.
Va elibera insulină în mod autonom, ca răspuns la un nivel ridicat de glucoză în sânge. Un asemenea sistem l-a scuti pe bolnav de sarcina de a-și monitoriza glicemia și de a se înțepa pentru aceasta de mai multe ori pe zi.
Implantul constă într-un disc de polimer ultrafin. Este alcătuit din două membrane circulare din termoplastic, unite între ele și care formează un buzunar ermetic. În aceste membrane ar fi încapsulate celule pancreatice care secretă insulină, celule cultivate în laborator, de origine umană sau animală. Membranele sunt semi-permeabile și ar permite insulinei să iasă din implant. Pe de altă parte, ele ar permite ca din exterior spre interior să treacă doar oxigenul și nutrienții indispensabili supraviețuirii celulelor pancreatice, dar și glucoza care circulă în sânge. Astfel, celulele pancreatice își vor adapta cantitatea de insulină pe care trebuie să o producă în funcție de nivelul glicemiei pacientului.
În schimb, membranele nu ar permite trecerea celulelor din sistemul imunitar al receptorului, ceea ce este de natură să împiedice o reacție de respingere a aparatului de către organism.
Pentru ca această semi-permeabilitate să fie posibilă, membranele sunt dotate cu pori a căror mărime este suficientă pentru a permite intrarea celulelor pe care trebuie să le lase să treacă, dar ar fi prea mici pentru cele în cazul cărora se dorește blocarea.
Pancreasul bio-artificial trebuie să îndeplinească trei funcții. Mai întâi, să protejeze celulele pancreatice transplantate de atacurile sistemului imunitar al pacientului. Apoi, să protejeze pacientul de celulele transplantate, pentru că prea multă insulină în corpul pacientului i-ar putea fi fatală. În fine, implantul trebuie să maximizeze funcția celulelor transplantate, adică trebuie să le facă să producă insulina exact în cantitatea necesară și la momentul oportun.
În ceea ce privește materialul din care sunt confecționate membranele, termoplasticul s-a impus pentru că e simplu de confecționat la scară industrială, este bio-compatibil și are proprietăți mecanice adecvate pentru această aplicație.
Teste de rezistență la șoc în timpul unei căderi, al unui accident sau al unei lupte
Pentru a putea implanta cât de curând acest dispozitiv medical la om, cercetătorii trebuie să se asigure că membranele vor rezista patru până la șase ani la îmbătrânire în corpul uman. Orice deteriorare reprezintă un risc pentru viața pacientului. Tocmai de aceea, cercetătorii de la Nancy studiază de trei ani reacțiile dispozitivului. Preocuparea lor este să vadă evoluția materialului polimer în timp.
Pe de altă parte, este verificată rezistența lui la mișcările cotidiene ale purtătorului implantului. Trebuie să poată rezista la șocuri mai mult sau mai puțin violente, șocuri pe care pacientul le-ar putea suferi la nivelul abdomenului, de exemplu în timpul unei căderi sau al unei lupte. În orice caz, trebuie cunoscute modificările care ar putea interveni la acest material în toate condițiile imaginabile de utilizare. Prin urmare, trebuie testate tracțiunea, flexibilitatea, ruperea, îmbătrânirea în apă și în mediul fiziologic (lichidul prezent în peretele peritoneal unde va fi plasat implantul), riscurile în cazul creșterii temperaturii (pacientul are febră). Dacă membranele se vor fisura sau întări, există un risc pentru celulele pe care le protejează, deci și în ceea ce privește eliberarea de insulină. Prea multă insulină ar putea fi fatală pentru pacient.
Cu toate acestea, acest implant reprezintă un licăr de speranță pentru pacienții diabetici. Rămân de evaluat numeroase riscuri, e adevărat, și urmează etapa destul de lungă a testelor clinice, iar rezultatul e incert. De pildă, chiar dacă problematica e diferită, crearea unei inimi artificiale de către o altă societate franceză, Carmat, a arătat că înlocuirea unui organ natural cu unul identic, dar artificial nu e chiar așa de simplă. Testele clinice cu inima artificială, începute în 2013, sunt suspendate în prezent, ca urmare a decesului unui al cincilea pacient, la sfârșitul anului trecut.
Copierea naturii este cu siguranță o treabă complicată, dar și una dintre formidabilele provocări ale timpurilor noastre.
