Un equipo argentino detrás del páncreas artificial

La diabetes tipo 1 es una enfermedad autoinmune y metabólica -que suele diagnosticarse en niños y jóvenes- y se caracteriza por la destrucción de las células beta del páncreas, encargadas de producir insulina. Ante la inexistencia de la hormona en el cuerpo, la glucosa no se moviliza y se estaciona en el torrente sanguíneo. Ello impide el ingreso de azúcar en las células y dificulta la producción energética que todos los seres humanos necesitan a diario para sostener sus actividades cotidianas. Desde aquí, la ciencia busca una respuesta y se consolida el proyecto internacional “páncreas artificial” que, en la actualidad, concentra la atención de las lupas más importantes del mundo. Se encuentran múltiples y diversos aportes de universidades de EE.UU. y Europa, pero también y, afortunadamente, de Argentina.

En el ámbito local, se destaca el trabajo de Patricio Colmegna, quien se graduó en Ingeniería en Automatización y Control en la Universidad Nacional de Quilmes (UNQ) en 2011 y se doctoró en Ingeniería, en el Instituto Tecnológico de Buenos Aires, bajo la tutela de Ricardo Sánchez Peña (repatriado por el Programa Raíces). En esta oportunidad, el joven investigador describe en qué consiste el algoritmo diseñado en el país y comparte con entusiasmo el objetivo del dispositivo: “queremos que los pacientes puedan despreocuparse de la enfermedad, al menos por un rato”.

– ¿Cómo describiría el proyecto “páncreas artificial” en el que trabajan tantos científicos alrededor del mundo?
– La denominación “páncreas artificial” es adoptada internacionalmente por diversos grupos de investigación, y la realidad es que desborda un poco al propio sistema de dispositivos en el que la ciencia trabaja. En la actualidad, todos los estudios al respecto se circunscriben a los pacientes con diabetes tipo 1 y las mediciones vinculadas al control de glucosa en sangre. Como este tipo de personas no poseen un páncreas capaz de regular el nivel de insulina que debe liberar, las tecnologías tratan de suplir este aspecto.

– ¿Y cómo funcionan esas tecnologías?
– Se trata de un sistema que consta de 3 elementos: un celular que posee un algoritmo de control que decide la cantidad de insulina. Ello va conectado, por bluetooth, a un sensor que el paciente tiene en el cuerpo que mide la glucosa y, por último, la bomba de insulina, que se ocupa de inyectar las unidades solicitadas. En ello se basa el circuito que mide, decide la cantidad y luego suministra la insulina.

– Junto a su equipo, trabaja en el algoritmo de control. ¿Cómo podría definirlo?
– Es un modelo matemático que describe comportamientos, que tiene en cuenta las características particulares de cada paciente y, en función de ello, decide cuánta insulina se debe inyectar. Y se ubica en un teléfono celular muy particular, que no posee las funciones de uno común y corriente. Sin embargo, tiene conexión a internet porque permite, por ejemplo, que un médico monitoree los resultados parciales de forma remota.

– Comprendo. He leído que su desarrollo consta de dos etapas. Cuénteme al respecto.
– En noviembre se realizó la primera. Se hicieron pruebas clínicas en el Hospital Italiano de Argentina pero con un algoritmo diseñado por científicos de la Universidad de Virginia. Nuestro equipo estuvo presente, y todos pudimos observar en un monitor cómo se comportaba la concentración de glucosa en cinco pacientes de modo simultáneo.

– Señalaba que, además, se tiene en cuenta información específica de cada paciente. ¿A qué se refiere?
– Exacto. Las personas con diabetes tipo 1 responden a parámetros que nos ayudan a diseñar sistemas ajustados y precisos. Por ejemplo, se tienen en cuenta factores como el peso y la insulina total diaria (TDI, por sus siglas en inglés). Se trata de individuos que necesitan un control sostenido de por vida y que, en la mayoría de los casos, tienen una vasta experiencia en el control de su glucemia.

– Antes describía que ya se han desarrollado pruebas con el algoritmo diseñado por la Universidad de Virginia. ¿Cuándo comienza la fase experimental con el modelo diseñado por ustedes en Argentina?
– Ello constituye la segunda etapa que tendrá lugar recién el año que viene. Durante marzo y abril vamos a realizar las primeras pruebas piloto con pacientes. Son instancias que duran unas 36 horas y son muy costosas porque demandan infraestructura y personal.

– ¿En qué se diferencian?
– Nuestro algoritmo, a diferencia del de Virginia, además de modular la insulina basal genera la inyección de bolos de insulina cada vez que se ingieren alimentos. Habitualmente, los pacientes se inyectan unos 15 o 20 minutos antes de almorzar o cenar. De este modo, se busca que exista un nivel alto de insulina en el instante en que la glucosa aumenta. En nuestra estrategia de control ese anticipo no es posible, por lo que implica un desafío aun mayor.

– ¿Y qué proponen?
– La idea es generar un bolo grande que no produzca hipoglucemia a posteriori, es decir, que actúe rápido, pero que no sea agresivo. Ello supone liberar a los pacientes diabéticos, acostumbrados desde siempre a férreos controles y vigilancias. Queremos probar nuestro sistema, con el objetivo de reducir la carga que implica la enfermedad.

– Por último, ¿prevén que se tratará de un sistema costoso cuando salga al mercado?
– Todavía no existe nada en el mercado con estas cualidades. La empresa estadounidense Medtronic posee un equipo similar, pero no tan complejo. El costo, en la actualidad, es incierto, dependerá -como siempre- de la voluntad de las prestadoras de servicio.

 

:: Equipo de trabajo
– Universidad de Virginia
Boris Kovatchev, PhD (director del Center for Diabetes Technology)
Daniel Chernavvsky, MD (médico argentino)
Marc Breton, PhD (uno de los encargados de la parte de ingeniería del centro)
Enrique Campos-Náñez, PhD (responsable de los simuladores)

– Universidad de Harvard
Ravi Gondhalekar, PhD (ha colaborado desde 2013 con el proyecto)

– Instituto Tecnológico de Buenos Aires (Centro de Sistemas y Control)
Ricardo Sánchez-Peña, PhD (director del proyecto de ingeniería en Argentina)
Marcela Moscoso-Vásquez (estudiante de doctorado)
Dr. Demián García Violini (colaboró en la etapa de migración del controlador al DiAs)

– Universidad Nacional de La Plata (desarrollaron la capa de seguridad del algoritmo):
Dr. Fabricio Garelli
Dr. Hernán De Battista

– Universidad Nacional de Quilmes
Patricio Colmegna

– Hospital Italiano de Buenos Aires
Luis Grosembacher (director médico asociado a las pruebas clínicas)
Waldo Belloso
Paula Scibona
Ventura Simonovich
Cintia Rodriguez
Valeria Beruto