Biyoteknolojik ürün: yapay pankreas

Tıp alanında biyoteknolojik ürünlerin kullanımı giderek artıyor. Yapay pankreas cihazı da biyoteknolojik ürünler arasında yer alıyor. Bu ürünlerin hastanın yaşam kalitesini artırması ve daha başarılı tedavi protokolü oluşturması açısından büyük önem taşıyor.

Tip 1 diyabet nedir?

Tip 1 diyabet, pankreasın beta hücrelerinin harabiyeti veya fonksiyon bozukluğu sonucu ortaya çıkan insülin hormonun eksikliği ile karakterize bir hastalıktır. Hastalarda hiperglisemi (kan şekeri yüksekliği) bulunuyor. Uluslararası Diyabet Federasyonu’na göre; dünya nüfusunun yüzde 8.8’inde diyabet mevcut ve bunların yüzde 10-15’ni tip 1 diyabet oluşturuyor. Çocuk yaş grubunda daha sık görülen bu hastalık, günümüzde 500 binden fazla çocuğu etkiliyor ve her yıl bu gruba 90 bin çocuk daha ekleniyor.

Hastalığın patofizyolojik mekanizması tam bilinmemekle birlikte otoimmün yani bağışıklık sisteminin aşırı reaksiyonu sonucu ortaya çıktığı düşünülüyor. Hastalığın ortaya çıkmasına neden olan kişinin genetik yapısı dahil çok sayıda tetikleyiciler bulunuyor.

Hastalığı temel tedavi prensibinde eksik olan insülinin yerine konması yer alıyor ancak uzun süreli ve ağır maliyeti bulunan bir tedavidir. Çok sayıda ilacı düzenli kullanmanız gerekiyor ancak tedaviler bazen hastalığı kontrol altında tutmayabilir. Tedavide insülin kullanımı gerekiyorsa dozunun ayarlanmasında çeşitli formülasyonlar ve hekim tecrübesi gerekiyor. Hastanın yaşam şekli ve ek hastalıklarının olması gibi çok sayıda etken, gerekli insülin dozunu etkiliyor.

Gereğinden fazla insülin alınması durumunda baş ağrısı, uyuşukluk, bulanık görme, konuşma zorluğu, sinirlilik, terleme gibi hipoglisemi semptomlarının görülmesine de neden olabiliyor. Bu sebeple, kandaki insülin ve şeker düzeyinin iyi ayarlanması büyük bir önem taşıyor.

Hastalık tedavi edilmediğinde; ilerleyen dönemlerde göz, böbrek ve kalp hastalıkları gibi ciddi hastalıkların görülmesine neden olabiliyor. Çok sayıda çalışma, tip 1 diyabetin ölüm riskini dahi artırdığı gösterilmiştir.

Tüm bu sorunlar bilim insanlarını yapay pankreas cihazı üretimine yönlendirilmiştir. Yapay pankreas, çift yönlü çalışarak kandaki şeker düzeyine uygun miktarda hormonu salgılayarak kandaki şeker düzeyinin normal seviyede kalmasını sağlıyor.

Yapay pankreas nasıl çalışıyor?

Tüm bu işlemler algoritmalar ile yapılıyor. Kandaki şeker düzeyinin normal aralığı çıkması durumunda ne kadar insülin veya glukagon hormonu verilmesi gerektiğini sahip olduğu algoritması ile hesaplıyor ve gereken hormonun yeterli dozda salgılanmasını sağlıyor. Böylece gerekli kan şekeri seviyesi sağlanıyor. Sistem bluetooth üzerinden çalışabildiği gibi akıllı uygulamalar aracılığıyla da kullanılması öngörülüyor.

Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi konu ile ilgili bilgi yayımladığı sayfasında, cihazın kan şeker düzeyini devamlı kontrol altında tutması açısından büyük bir önem taşıdığı vurgulanıyor.

Klasik tedavi ile kıyaslandığında nasıl?

Son yapılan metaanaliz çalışmasında yapay pankreas, en uygun glukoz düzeyinin ayarlanması konusunda oldukça başarılı olduğu görülüyor. 2018 yılında, 41 randomize kontrollü çalışmanın dahil edildiği ve 1042 kişinin verilerinin kullanıldığı bir metaanaliz çalışması yapılıyor. Çalışmada, bu cihazı deneyen gönüllülerin 24 saatlik sağlıklı kan şekeri aralığında %9.6 daha fazla kaldığı gösteriliyor.

Avantajı-dezanatajı nedir?

Yapay pankreas cihazın maddiyatının fazla olması en büyük dezavantajı. İlerleyen dönemlerde maliyetinin azalması bekleniyor.  Cihazın olumlu özellikleri arasında ise kan şekerini normal aralıkta tutmada daha başarılı olması, klasik tedavide görülen hipoglisemi gibi yan etkilerin daha az görülmesi, kan şekerinin sürekli kontrol altında olması yer alıyor. Ayrıca, çift yönlü çalışarak hem kan şekerinin düşmesini hem de yükselmesini önlüyor.

Özetle, tıp alanında giderek daha fazla önem kazanan biyoteknolojik ürünlerin kullanımı artıyor. Ürünün ilerleyen dönemlerde kapalı bir sisteme dönüştürülmesi durumunda, genç yaştaki hastalar ile ailelerinin tedaviye uyumunun artırması bekleniyor.

Kaynakça

1. SEARCH Study Group. SEARCH for Diabetes in Youth: a multicenter study of the prevalence, incidence and classification of diabetes mellitus in youth. Control. Clin. Trials 25, 458–471 (2004).

2. Gepts, W. Pathologic anatomy of the pancreas in juvenile diabetes mellitus. Diabetes 14, 619–633 (1965).

3. Eisenbarth, G. S. Type I diabetes mellitus. A chronic autoimmune disease. N. Engl. J. Med. 314, 1360–1368 (1986).

4. Atkinson, M. A., Eisenbarth, G. S. & Michels, A. W. Type 1 diabetes. Lancet 383, 69–82 (2014).

5. International Diabetes Federation. IDF diabetes atlas. IDF http://www.diabetesatlas.org/component/ attachments/?task=download&id=116 (2015).

6. Diaz-Valencia, P. A., Bougneres, P. & Valleron, A. J. Global epidemiology of type 1 diabetes in young adults and adults: a systematic review. BMC Public Health 15, 255 (2015).

7. Katsarou, A., Gudbjörnsdottir, S., Rawshani, A., Dabelea, D., Bonifacio, E., Anderson, B. J., … & Lernmark, Å. (2017). Type 1 diabetes mellitus. Nature reviews Disease primers, 3, 17016.

8. What is the pancreas? What is an artificial pancreas device system? U.S. Food and Drug Administration. www.fda.gov/medicaldevices/artificialpancreas/ucm259548.htm  08/30/2018