Upoznajte Jennifer Schneider, ortopedskog kirurga i majku tinejdžerki s dijabetesom tipa 1. Unatoč svom blagom, prizemnom načinu, ona je također snažni poduzetnik Silicijske doline, jedan od pionira koji rade na dobivanju funkcionalnih sustava umjetne pankreasa na tržište što prije.
Pomogla je u izgradnji Palo Alto načina pokretanja AGC (automatizirana kontrola glukoze) i vrlo je uključena u razvoj nove tehnologije zatvorene petlje. Danas smo ponosni što Jennifer dijeli priču o dijabetesu svoje obitelji i njezin rad na alatima nove generacije, posebno budućem OmniPod sustavu HORIZON.
Post gostiju D-mame i poduzetnice Jennifer Schneider
To je 2003. godina, ortopedski sam kirurg s 2-godišnjakom i jedva dolazim preko stola da operiram svoje pacijente s obzirom da sam trudna 34 tjedna. Moj suprug Dain planirao je svaku mogućnost. Život će postati još kaotičniji. Ali to će biti još bolje s dolaskom našeg sina.
Tijekom vikenda, naša kći Taylor oduševljava svojom novom vještinom pijenja iz šalice. Kao i kod svake nove vještine, ona se još mora usavršiti, tako da čistim puno prolivenog mlijeka. Nije jasno koliko ona zapravo pije, ali čim je čaša prazna, traži drugu.
Do nedjelje ujutro shvaćam da također mijenjam vlažne pelene, puno. Zabrinut sam. Nazivam svog cimera iz rezidencije koji je pedijatar, a ona potvrđuje da Taylor treba odmah otići na hitnu pomoć. Što će se dalje dogoditi mnogima od vas bit će poznato s tipom 1: krvna pretraga, boravak u bolnici, zatim povratak kući potpuno preplavljen nepredvidivim i divlje fluktuirajućim brojevima glukoze u krvi, brojenjem ugljikohidrata i danonoćnim provjerama BG-a. Čak i uz moj medicinski trening, ovo je komplicirano i nevjerojatno iscrpljujuće.
U našem slučaju, Taylor je bio na tako malim dozama inzulina da je jedini način da se izmjeri u šprici bio razrjeđivanje inzulina. I ne, ne možete razrijediti inzulin iz ljekarne, pa smo dobili upute da miješamo vlastiti inzulin, kombinirajući razrjeđivač i Humalog. Doziranje razrijeđenog inzulina još je jedan korak u složenom procesu: prvo izračunajte dozu na osnovi ugljikohidrata i BG; drugo, pretvaranje iz inzulinskih jedinica u oznake jedinica na štrcaljki; treće, pomiješajte ga s pravom dozom NPH-a. Ovo zahtijeva neprekidnu koncentraciju koju je teško pronaći s 2-godišnjakom koji trči uokolo i novom bebom na putu. Nisam mogao vjerovati da se od 2-godišnjaka očekuje da sa tim nepreciznim sustavom i sklonim pogreškama upravljamo šećerima u krvi! Priješli smo na inzulinsku pumpu čim smo mogli.
Kroz JDRF, Hrabri prijatelji (internetska grupa puno prije Facebooka) i (novija skupina za podršku koja se temelji na Palo-Altu) CarbDM, našli smo nevjerojatnu T1D zajednicu. Šalili smo se da je T1D najbolji klub kojem se nikada nismo željeli pridružiti. Godine su prolazile i unatoč svemu, Taylor je uspijevala – u školi, u sportu, u prijateljima. Nevjerojatna T1D zajednica podržala nas je, i svaki dan sam vam zahvalan.
Otkrivanje CGM-a
Kao D-mama i liječnik žarko sam čitao medicinsku literaturu o dijabetesu. Posebno me zaintrigiralo obećanje o zatvorenoj petlji, poznatoj i kao Umjetna gušterača, Podaci oko zatvorene petlje bili su uvjerljivi. Čak i s ranim, manje preciznim senzorima, kontrolirane kliničke studije pokazale su da su algoritmi učinkoviti, posebno noću. Međutim, jednako mi je bilo jasno da rani senzori nisu spremni za prime time. Naše osobno iskustvo s ranim senzorima bila je vježba u uzaludnosti. Očitanja su bila netočna, postupak kalibracije bio je težak, a ogromna igla učinila je jadno umetanje. Da bi zatvorena petlja radila, senzori su se trebali poboljšati.
Brzo naprijed do kraja 2012. Dexcom G4 Platinum, precizan i pouzdan senzor upravo je odobren. Nažalost, o tome smo naučili na teži način. Taylor, koja danas ima 11 godina, probudila se s glukozom u krvi 60-ih – nije strašno, ali nije utjeha. Popila je malo soka i počela se pripremati za školu, ali imala sam intuiciju da nešto nije u redu. Pratila sam je pažljivo. Dok je četkala kosu, iznenada se srušila s napadajem. Bilo je zastrašujuće vidjeti. Nakon hitne snimke glukagona, zaputili smo se u bolnicu. Nevjerojatno smo sretni što živimo u blizini bolnice Stanford i imali smo dugu i blisku vezu s zadivljujućim Dr. Bruce Buckingham, Ljubazno nas je upoznao u Hitnoj pomoći i pobrinuo se da Taylor bude dobro.
Tada je preporučio Dexcom G4.
Od trenutka kada smo počeli koristiti G4, promijenili su se naši životi. Prvi put nakon desetljeća Dain i ja imali smo duševni mir. No, koliko god ovo bilo sjajno, postavilo je pitanje: zašto sam još uvijek ustajao usred noći samo da bih u pumpu unijeo brojeve s senzora? Točnost i pouzdanost senzora skočila je naprijed. Tehnologija pumpi bila je solidna. Algoritmi zatvorene petlje nesumnjivo su postigli dokaz principijelnosti. Gdje je bila zatvorena petlja?
Zaronite u tehnološki svijet zatvorene petlje
Doslovno sam postavio ovo pitanje svima koje sam upoznao: akademicima, članovima industrije, zagovornicima dijabetesa i financijskim skupinama. Sudjelovao sam na konferencijama. Istraživanje zatvorene petlje bilo je uveliko aktivnosti. Činilo se da je to na korak, ali samo u akademskom svijetu. Tada sam se upoznao Tom Peyser.
Tom je bivši potpredsjednik Science za Dexcom. U 2014. godini počeli smo se redovito sastajati kako bismo razgovarali o tome kako ubrzati komercijalizaciju sustava zatvorenih petlji. Tom je pregledao čitavo tijelo literature u zatvorenom krugu radi članka objavljenog u Anali Njujorške akademije nauka, Zaključili smo da je potreban rad za prevođenje akademskih algoritama u komercijalni proizvod. Ostalo je mnogo otvorenih pitanja. Samo nekoliko primjera uključuje: kako ublažiti mali, ali potencijalno opasni rizik od pogreške senzora, kako pokrenuti sustav sa zatvorenom petljom i kako prijeći između otvorene i zatvorene petlje.
Zajedno smo pokrenuli tvrtku, Mode AGC (Automatizirana kontrola glukoze) u Palo Altu, koja se fokusirala na rješavanje ovih pitanja i s namjerom suradnje s pumpama da integriraju algoritam u svoje proizvode. Tom je vodio Dexcomovu uključenost u istraživanja zatvorenih krugova širom svijeta promatrajući brojne studije iz prve ruke. Iako postoji mnogo izvrsnih akademskih skupina, Tomovo iskustvo, u kombinaciji s njegovim opsežnim pregledom literature, navelo ga je da preporuči da posegnemo za Doyle laboratorij sa Sveučilišta u Kaliforniji, Santa Barbara, S partnerom smo bili s dr. Frank Doyle i Eyal Dassau i licencirali su svoj algoritam.
Naš tim sada je imao senzornu stručnost, perspektivu korisnika i stručnost algoritma. Tom ima izuzetno razumijevanje senzora i odigrao je glavnu ulogu u pomaganju Dexcomu da poboljša točnost njihovih CGM-a pomoću G4 Platinum i G4AP, Razumijem profesionalne pritiske na pružatelje zdravstvenih usluga: EMR-ovi (elektronički medicinski kartoteci); ograničenja oko dokumentacije, kodiranja i nadoknade; veliki paneli za pacijente s različitim ciljevima, očekivanjima i izazovima i vrlo ograničenim vremenom po pacijentu. Razumijem i brojne aspekte upravljanja dijabetesom tipa 1 u kontinuitetu od male djece do tinejdžera. Dr. Doyle i dr. Dassau svjetski su poznata kontrolna teorija i stručnjaci za algoritme zatvorene petlje. Godine 2015. dr. Doyle imenovan je dekanom škole za inženjerstvo i primijenjene znanosti na Harvardu, gdje on i njegov tim nastavljaju raditi na komercijalizaciji zatvorene petlje.
Algoritam koji smo licencirali koristi model prediktivnog upravljanja (MPC) za automatizaciju kontrole glukoze MPC je teorija kontrole koja se izvorno koristila u kemijskim postrojenjima i rafinerijama nafte, a od 1980-ih godina se koristi za složeni inženjering u širokom rasponu industrija. Sigurno je. Dokazano je. I uklapa se u najveći problem s doziranjem inzulina, naime, to što inzulin isporučen sada stupa na snagu u budućnosti. Algoritam u stvarnom vremenu određuje optimalni mikro-bolus inzulina, tako da je predviđena glukoza na sat u budućnosti na meti. Taj se postupak ponavlja svakih pet minuta, 288 puta dnevno. Podsjeća me na citat Waynea Gretzkyja o klizanju kamo ide pucanj, a ne gdje je bio.
Doktor Doyle razvio je prvi svjetski MPC algoritam doziranja inzulina prije više od 20 godina i od tada ga poboljšava. Trenutna verzija algoritma nalazi se u kliničkoj studiji s 30 volontera. Imao sam sreću da sam nedavno promatrao studiju i bio sam impresioniran kad sam vidio kako algoritam automatski dozira inzulin kako bi prekrio obrok od 65 grama tjestenine. Gledao sam kako se praćenje glukoze u krvi kreće od oko 100 mg / dl prije obroka do otprilike 100 mg / dl nakon obroka, a da korisnik ništa ne poduzme. Prošlo je nekoliko sati, a vrhunac je bio oko 270 mg / dL, tako da nije bio savršen, ali bilo je prilično nevjerojatno gledati kako se BG trag vraća ravno do cilja bez ručnog bolusa. Čudio sam se kontrastu onome što se događa s bolusom propuštenog obroka: 65 grama rezultiralo bi BG-om od 400 mg / dL.
Kao što vjerojatno znate, proizvodi prve zatvorene zatvorene petlje djelovat će slično kao trenutni sustav crpke i senzora: bolusi, promjene u setu za infuziju i rješavanje problema. Ali uz jednu veliku razliku: kontrolu glukoze u krvi. Ovi sustavi automatiziraju noćnu glukozu i pomažu korisniku tijekom dana. Takav sustav ne vidimo kao automobil koji se vozi – nije samo postavljen i zaboravite – ali za veliku većinu korisnika ovo će biti izmjenjivač igara, koji će ponuditi drastično strožu kontrolu glukoze bez smanjenja.
Desetljeća istraživanja prošla su u razvoju komponenti zatvorenog sustava: algoritama, senzora i pumpi. Konačni proizvod morat će pažljivo integrirati sve tri komponente. U Modelu AGC bili smo usmjereni na tu integraciju i prevođenje osnovne znanosti na proizvod.
Udruživanje snaga s Insuletom
Sada naprijed još nekoliko godina do 2016. i Mode AGC pronašla fantastičnog partnera s Insuletom i pomažu u razvoju Omnipod HORIZON sustav za koji se očekuje da će predstaviti 2020. HORIZON je izuzetan proizvod koji će ponuditi voljenu pumpu Omnipod bez cijevi uz dodatnu korist kontrole glukoze od automatizirane isporuke inzulina.
Algoritam koji kontrolira isporuku inzulina ugrađen je u podlogu, tako da sustav uvijek radi čak i kad niste daleko od telefona ili PDM-a. Ova konfiguracija "na tijelu" bit će nevjerojatna prednost za djecu i sportaše, kao i jednostavan i prikladan sustav liječenja dijabetesa za sve one koji su na terapiji inzulinom. Ova osobina mi je posebno važna jer moja kćer igra sportove i uniforme ne dolaze s džepom za telefon!
Osobno, ne radim više za Mode AGC, ali ponosan sam što sam pridonio Omnipod HORIZON-u koji je podržao Insulet tim u vezi s zahtjevima proizvoda, dizajnom kliničkog ispitivanja, analizom podataka i UX-om. Insulet je završio nekoliko kliničkih ispitivanja koja uključuju preko 100 odraslih i djece, a Omnipod HORIZON je na putu konačne ključne studije. Nestrpljivo ću gledati najave Insuleta kako proizvod napreduje putem odobrenja FDA i očekivanog komercijalnog predstavljanja. U međuvremenu, ostajem zauzet savjetovanjem start-up tvrtki i volontiram s JDRF-om i Beyond Type 1 kako bih na kraju izliječio T1D.
Wow Jennifer, hvala što dijeliš! To nam – uz napore mnogih drugih djelatnika u industriji – daje veliku nadu u prije zatvorene sustave zatvorenih petlji na tržištu.