Меня зовут Ирина Сергеевна Козулина, я — кандидат медицинских наук, медицинский директор «ГЭОТАР-Медиа». Сегодня я рада представить вам обзорную статью по сахарному диабету из научного рецензируемого журнала «Эндокринология: новости, мнения, обучение», который издается более 10 лет, с 2012 г., и входит в Перечень изданий ВАК; главный редактор — известный эндокринолог, заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой эндокринологии РМАНПО профессор Александр Сергеевич Аметов.
Актуальность лечения сахарного диабета (СД) бесспорна. В настоящее время он считается наиболее распространенным эндокринным заболеванием. В нашей стране около 4,9 млн больных, из них с диабетом 1-го типа — 229 тыс. взрослых и 48 тыс. детей и подростков. СД сопровождается высоким уровнем инвалидизации и смертности от осложнений, обусловливая остроту проблемы достижения компенсации и поддержания уровня глюкозы крови в целевом диапазоне.
Сотрудники кафедры эндокринологии и гериатрии Самарского государственного медицинского университета — Булгакова Светлана Викторовна, доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой, и ее коллеги — подготовили аналитический обзор «Эволюция лечения сахарного диабета 1 типа», который позволит нам перенестись на 100 лет назад, к моменту открытия первого инсулина, и далее последовательно проследить достижения эндокринологии в лечении диабета, включая самые актуальные методы.
Итак, в 1921 г. Фредерик Бантинг и Чарльз Бест открыли первый инсулин, за это ученые удостоились Нобелевской премии. СД перестал быть приговором для пациентов, а инсулинотерапия стала использоваться при СД как 1-го (СД1), так и 2-го типа. Изначально инсулины были только животного происхождения. В 1946 г. с помощью технологии добавления к инсулину из поджелудочной железы крупного рогатого скота протамина был получен НПХ-инсулин — первый препарат пролонгированного инсулина. В 1979 г. с помощью реакции трансаминирования в свином инсулине был создан человеческий инсулин. Одновременно путем генной инженерии был получен рекомбинантный инсулин человека, а в начале 2000-х гг. — аналоги базального инсулина (гларгин и деглудек).
Важным аспектом лечения стала оптимизация способа введения инсулина. С 1970-х гг. стеклянные шприцы и стальные иглы ушли в прошлое, появились одноразовые инсулиновые шприцы. В 1981 г. была создана первая шприц-ручка, позволяющая делать инъекции инсулина одним нажатием кнопки. В 2017 г. разработана смарт-ручка со встроенным Bluetooth-соединением, которая записывает количество и время введения каждой дозы инсулина, отображает последнюю дозу, а также передает информацию по беспроводной связи через Bluetooth в специальное мобильное приложение.
Испанскими исследователями было разработано электронное устройство Insulclock, подключенное к инсулиновой шприц-ручке и связанное с приложением для смартфона, позволяющее вести индивидуальный дневник инсулинотерапии в автоматическом режиме.
Настоящим прорывом в терапии СД1 стало появление инсулиновой помпы, которая представляет собой программируемое устройство со множеством индивидуальных настроек, осуществляющее непрерывную подачу инсулина ультракороткого действия. За десятилетия использования таких устройств было показано, что их применение связано с улучшением гликемического контроля, более низкой частотой тяжелой гипогликемии и диабетического кетоацидоза.
Для адекватной компенсации СД необходим ежедневный многократный самоконтроль уровня глюкозы в крови самим пациентом. Так в 1980-х гг. появились первые глюкометры. Современные устройства могут включать советников по болюсу для расчета доз инсулина, управляемый алгоритмом ответ на сообщение о каждом показателе глюкозы, способны передавать данные по беспроводной сети. Для непрерывного мониторинга глюкозы появились системы CGM, основанные на измерении концентрации глюкозы в интерстициальной жидкости. В настоящее время одобрена CGM с датчиком, который полностью имплантируется под кожу и работает от 90 до 180 дней с визуализацией данных через устройство на теле. Кроме того, к CGM в настоящее время уже разработана система поддержки принятия решений DreaMed Advisor Pro с автоматизированными рекомендациями коррекции дозирования инсулина, существенно не отличающимися от рекомендаций, данных врачами-эндокринологами.
Перспективным и принципиально новым методом лечения СД1 считается трансплантация поджелудочной железы или ее части. Ранее успешность трансплантации островков поджелудочной железы составляла лишь 8%. Но все изменилось в 2000 г., с введения Эдмонтонского протокола, предполагающего инфузию значительно большего количества островков реципиенту, чем считалось ранее необходимым. Однако в настоящее время трансплантация не решает всех проблем пациентов с СД1. При проведении данной процедуры требуется пожизненная иммуносупрессия, существует проблема наличия доноров островкового аппарата и выживаемости клеток после проведения процедуры. Кроме того, возможность обходиться без инсулина, которая наблюдается сразу после трансплантации, со временем снижается, и пациентам вновь приходится возвращаться к инъекциям.
Еще один перспективный способ лечения СД1 — использование стволовых клеток (СК) как потенциального источника α- и β-клеток и их пересадка пациенту. Существуют разные виды СК, однако использование некоторых их видов может иметь определенные трудности: например применение эмбриональных СК связано с этическими проблемами из-за их происхождения и необходимостью использования их только в виде аллотрансплантата с последующей иммуносупрессией, так как они не могут быть получены от самого пациента. Мезенхимальные СК можно получить непосредственно от больного, поэтому ретрансплантированные клетки будут обладать полной гистосовместимостью. В лечении СД1 мезенхимальные СК применяются для получения клеток, которые смогут продуцировать инсулин и приводить к нормализации уровня глюкозы в крови, для получения β-клеток in vivo после трансплантации и для использования недифференцированных клеток с целью поддержания здоровья и выживания клеток островкового аппарата поджелудочной железы. Индуцированные плюрипотентные СК также могут быть источником β-клеток. Их можно получить из клеток любого типа, например из кожного трансплантата, периферической крови или мочи, поэтому они представляют большой интерес как неограниченные источники СК. Взрослые СК могут быть получены из самой поджелудочной железы. Отмечено, что экзокринные клетки поджелудочной железы обладают потенциалом дифференцировки и могут рассматриваться как клетки — предшественники поджелудочной железы.
И последнее, на данный момент предпринимаются попытки разработать функциональные in vitro модели панкреатических островков, в которых бы сохранялось клеточное микроокружение. Существует возможность культивирования и мониторинга клеток в проницаемой трехмерной микросреде. Объединение разных типов клеток друг с другом в биологически подходящих белковых гидрогелях позволяет формировать пространственные тканевые системы. Обеспечить правильное распределение клеток в каркасе позволяет технология 3D-биопечати. В 2019 г. польскими исследователями была напечатана бионическая поджелудочная железа с полной сосудистой сетью с использованием панкреатических островков, биочернил с внеклеточным матриксом и эндотелиальных клеток. При этом островки внутри полученной бионической поджелудочной железы оказались жизнеспособными. Очевидно в будущем данная технология поможет создавать органы в полностью контролируемых условиях in vitro.
В заключение хотелось бы поблагодарить авторов за столь интересный аналитический обзор, позволивший проследить вековую эволюцию совершенствования лечения СД1. Мы увидели многообразие вариантов заместительной инсулинотерапии, внедрение в данную область цифровых технологий, достижения современной трансплантологии и биоинженерии.
