Cada vez más avances médicos y tecnológicos facilitan la vida de personas con diabetes. Atrás han quedado los molestos pinchazos para medir la presencia de insulina o las descompensaciones debido a descuidos en el seguimiento. Ahora, la ciencia médica da un paso más, con la creación de un páncreas artificial, diseñado específicamente para pacientes con diabetes tipo I.
Aunque el dispositivo diseñado tiene el tamaño de una bomba de insulina convencional –alrededor de 10×5 cm–, logra algo que ninguna otra: monitorea la glucosa en sangre y administra automáticamente la dosis de insulina adecuada, tal como lo hace un páncreas sano. Además, sería 10 veces más económico que otros disponibles en el mercado. Las pruebas con animales arrojaron que el páncreas artificial mantuvo la glucosa de los individuos en niveles óptimos el 95 % del tiempo, y el siguiente paso es el ensayo clínico, es decir con humanos.
Los pacientes con diabetes tipo I deben inyectarse insulina durante toda su vida, por eso monitorean sus niveles de glucosa –en algunos casos hasta más de 6 veces al día– y calculan matemáticamente cuánto deben aplicarse para evitar subidas o bajadas extremas.
“Se trata de un proceso engorroso que se optimizaría mediante la automatización y otros conocimientos de la Ingeniería de Control”, afirma el profesor Pablo Santiago Rivadeneira Paz, adscrito a la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) y director del Grupo de Investigación en Tecnologías Aplicadas (GITA), líder de esta iniciativa.
Para los monitoreos suelen usarse los glucómetros que se adhieren al brazo y envían reportes automáticos al celular, pero estos se pueden cambiar cada 14 días, lo que evitaría chuzones constantes en los dedos.
“Desde el GITA buscamos que la administración de la insulina sea igual de sencilla, es decir que los pacientes no tengan que hacer cálculos, sino que la máquina responda por sí misma según los reportes del glucómetro”, destaca el profesor Rivadeneira.
Un futuro prometedor: pruebas con humanos
La insulina se puede administrar mediante inyecciones o por una bomba de insulina, un dispositivo que se instala en la zona abdominal, y que a través de una sonda o catéter permanente libera la cantidad de medicamento adecuada.
“Aunque existen algunas bombas ‘híbridas’ que lo administran automáticamente, son muy costosas –rondan los 40 millones de pesos–, y además cuando la persona ingiere alimentos dejan de ser efectivas, por lo que el mismo paciente debe suministrar la dosis”, precisa el experto.
A través del GITA, con la participación de estudiantes de pregrado, maestría y doctorado, se ha diseñado un páncreas artificial con una capacidad total de regulación automática.
“Trabajamos en todo: desde el software que mide y dosifica, hasta el hardware, que es la máquina. Para lo primero modelamos matemáticamente las dinámicas de la glucosa y la insulina en el cuerpo, y analizamos cómo las afecta la menstruación, el estrés o comer, por ejemplo”, explica el experto.
Los investigadores hicieron este proceso con datos de 100 pacientes, a quienes les monitorearon durante 14 días sus niveles de glucosa en sangre según los factores mencionados.
Así pudieron diseñar una ecuación y un algoritmo que predice cómo estará la glucosa en sangre, y que además calcula la mejor dosis de insulina. Con esto listo realizaron simulaciones, es decir, trabajaron virtualmente con una persona con diabetes.
En esta fase, en la que tardaron alrededor de 4 años, el algoritmo debía demostrar que era capaz de responder a una realidad compleja y cambiante. “Esta fue una parte muy importante porque, tras superarla, continuamos con los ensayos con animales, que para este caso fueron ratas, siguiendo la normativa ética en convenio con la Universidad de Antioquia”, señala el investigador.
Ensayo en murinos
El ensayo preclínico con ratas diabéticas fue exitoso. Tras monitorear 13 individuos durante 14 días se encontró que, gracias al dispositivo desarrollado, el 95 % del tiempo los animales tuvieron niveles óptimos de glucosa en sangre, gracias a una medición y una administración automática efectiva.
“Aunque el dispositivo diseñado tiene las mismas dimensiones de las bombas de insulina comerciales es más eficaz porque funciona automáticamente, y además costaría casi 10 veces menos. Es una oportunidad muy grande para Colombia”, destaca el profesor Rivadeneira.
El paso siguiente es iniciar las pruebas clínicas, es decir con humanos, y recibir apoyo por parte de entidades estatales que faciliten la viabilidad del dispositivo en el mercado, pues este, además de facilitar el tratamiento, implicaría ahorros por ser manufactura nacional.
