« C’EST LA PREMIÈRE étude qui évalue un pancréas artificiel utilisant à la fois l’insuline et le glucagon chez les patients ayant un diabète de type 1. Elle montre que, en délivrant les deux hormones en réponse à un dosage fréquent du glucose dans le sang, il est possible de contrôler les taux de glycémie sans provoquer d’hypoglycémie, même après des repas riches en carbohydrates », souligne dans un communiqué le Dr Steven Russell qui a co-dirigé, avec le Dr Edward Damanio, cette étude a la Harvard Medical School (Boston, États-Unis).
Dans le diabète de type 1, le maintien d’une glycémie quasi normale, joint au régime et à l’exercice, peut prévenir ou ralentir les complications microvasculaires et cardiovasculaires. Toutefois, pour réaliser cet objectif, le traitement, qui requiert des contrôles glycémiques fréquents et l’administration d’insuline, est extrêmement contraignant. Si les capteurs du glucose en continu et la pompe à insuline facilitent le traitement, les patients restent à risque d’hypoglycémie potentiellement fatale, par excès d’insuline.
Étant donné que le risque d’hypoglycémie persiste avec les pancréas artificiels récemment développés, El-Khatib et coll. ont développé un pancréas artificiel en boucle fermée bi-hormonal, qui non seulement prend en compte la vitesse d’absorption de l’insuline mais en plus incorpore aussi le glucagon, hormone pancréatique élevant la glycémie. En effet, bien que les cellules pancréatiques alpha produisant le glucagon ne sont pas détruites dans le diabète de type 1, elles ne libèrent plus le glucagon en réponse à l’hypoglycémie.
« Notre système est conçu pour contrebalancer des baisses modérées de la glycémie au moyen de doses infimes de glucagon réparties tout au long de la journée, exactement comme le fait l’organisme d’une personne non diabétique », explique le Dr Damanio.
Après l’évaluation de ce système chez des porcs diabétiques en 2007, la FDA a donné son feu vert pour l’essai chez l’homme.
Les chercheurs publient maintenant, dans la revue « Science Translational Medicine », les résultats de ce pancréas artificiel bi-hormonal qui a été évalué chez 11 patients diabétiques.
Moniteur, algorithme, pompe.
Le dispositif comprend : 1) un moniteur veineux de la glycémie (GlucoScout), plutôt qu’un moniteur sous-cutanée, pour avoir des concentrations plus exactes ; 2) un algorithme informatisé, ajusté au départ uniquement sur le poids du sujet, puis répondant aux mesures de la glycémie toutes les cinq minutes pour calculer les doses à administrer d’insuline (d’après un modèle pharmacocinétique pour le lispro) ou de glucagon ; 3) une pompe (Deltec Cozmo) infusant en sous-cutané l’insuline lispro (pour abaisser la glycémie) ou le glucagon (pour élever la glycémie).
Les patients ont participé à au moins une expérience de 27 heures, menée à l’hôpital, durant laquelle ils mangeaient trois repas standards riches en hydrates de carbone.
Les chercheurs ont découvert avec surprise de grandes différences pharmcacocinétiques pour le lispro, qu’ils ont pris en compte pour corriger le système.
En effet, tandis que le système maintenait la glycémie dans l’intervalle cible sans déclencher d’hypoglycémie chez 6 participants, 5 autres participants présentèrent une hypoglycémie suffisamment importante pour nécessiter une dose de jus d’orange. Après analyse, il est apparu que ces 5 patients absorbaient en fait plus lentement le lispro ; puisque le logiciel de contrôle déterminait la dose à administrer sur la base d’une plus grande vitesse d’absorption attendue de l’insuline, ces patients recevaient des doses excessives d’insuline, provoquant l’hypoglycémie. Les chercheurs ont aussi constaté que les vitesses d’absorption du lispro peuvent varier considérablement d’une expérience à l’autre chez un même patient.
Après ajustement des paramètres de l’algorithme en fonction d’une vitesse d’absorption plus lente du lispro, les chercheurs ont répété les expériences. Cette fois-ci, le système prévient l’hypoglycémie dans les 2 groupes (à absorption lente ou rapide du lispro) tout en maintenant des concentrations moyennes de glycémie légèrement supérieures (164 mg/dl, ce qui est légèrement au-delà de la cible recommandée d’une glycémie moyenne inférieure à 154 mg/dl). Ainsi l’algorithme de contrôle peut convenir à tous les patients diabétiques de type 1.
Fin juin, une nouvelle étude.
L’équipe prévoit de débuter, avant fin juin, une étude évaluant un système utilisant l’algorithme corrigé et un lecteur de glucose en continu autorisé par la FDA.
Elle enrôlera des enfants et des adultes diabétiques, et les expériences dureront plus de 48 heures. Les chercheurs prévoient aussi de comparer le système insuline/glucagon (pancréas artificiel bi-hormonal) avec une version qui n’utilise que l’insuline.
« Le dispositif final envisagé sera portable, et il incorporera un lecteur de glucose inséré sous la peau, communiquant sans fil avec une pompe de la taille d’un téléphone portable », laisse entrevoir le Dr Russell.
« Un tel système ne sera pas un traitement curatif, mais il promet d’être l’évolution ultime de la thérapie insulinique pour le diabète de type 1 », déclare le Dr Damiano.
Science Translational Medicine, 14 avril 2010, El-Khatib et coll.
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