تطوير أسهل الطرق التي ستحدث ثورة في إدارة الحالة الصحية لمرضى السكري

طور باحثون سويسريون جهازًا إلكترونيًّا صغيرًا يُزرع داخل الجسم ويُنتج الأنسولين تلقائياً عندما تكون مستويات الغلوكوز في الدم مرتفعة، مما يمنح مرضى السكري طريقةً سهلة وأقل إيلاماً للسيطرة على حالتهم الصحيّة.

التعامل مع داء السكري

إن أجسام الأشخاص المصابين بداء السكري من النوع الأول ‘T1 D’ لا تنتج مايكفي من الأنسولين -وبعضهم لا ينتجه إطلاقاً- الذي يُعد الهرمون المسؤول عن تحويل سكر الدم إلى طاقة، ولذلك فهم بحاجةٍ إلى حقن الأنسولين الاصطناعي بانتظام لمنع ارتفاع مستويات الغلوكوز في الدم بشكل خطير؛ أي أنه يجب عليهم إعطاء أنفسهم هذه الحقن المؤلمة عدة مرات خلال اليوم.

أما بالنسبة لأولئك الذين يعتمدون على مضخات الأنسولين فيجب عليهم فقط استخدام الكباسات (أداة تساعد على إدخال الإبرة البلاستيكية بسرعة وسهولة) عندما يبدّلون الأنبوب كل يومين أو ثلاثة أيام، ولكن يجب عليهم الاعتياد على حمل هذه المضخّة الصغيرة في جميع الأوقات.

وفي كلتا الحالتين فإنه يجب على الأشخاص الذين يعانون داء السكري من النوع الأول ‘T1 D’ أن يفحصوا مستويات سكر الدم بانتظام وذلك من خلال وخز الإصبع أو باستخدام جهازٍ دائم لمراقبة الغلوكوز (وهو جهاز خارجي يتصل بالجسم).

[عندما يُطبّق تيار كهربائي على الخلايا فإنها تنتج وتفرز الأنسولين].

جهاز يزرع داخل الجسم للسيطرة على مستويات سكر الدم.

طور الباحثون في المعهد الفيدرالي للتكنولوجيا في زروخ ‘ETH Zurich’ نظاماً يتألف من جزأين يُزرع بشكلٍ كامل داخل الجسم للسيطرة على داء السكري، والذي يقوم بإفراز الأنسولين تلقائياً عندما تكون مستويات السكر في الدم مرتفعة ويتوقف عن إفرازه عندما تعود تلك المستويات إلى طبيعتها.

▪️’الجزء الأول’: وهو عبارة عن خلية وقود (خلية طاقة) مغلَّفة بالألجينات التي تتألّف بشكلٍ أساسي من الطحالب الخلوية المستخدمة لأغراض طبيّة، وعندما يزرع هذا الجزء تحت الجلد تقوم الألجينات بامتصاص السوائل والسماح للغلوكوز بالدخول إلى خلية الوقود حيث تقوم الجزيئات النانويّة (متناهية الصغر) النحاسية بتجزأته إلى حمض الغلوكونيك والبروتون الذي يطلق شحنة كهربائية لتغذية ‘الجزء الثاني’ من هذا النظام.

‘الجزء الثاني’: يتكوّن من كبسولة مملوءة بخلايا بيتا اصطناعية والتي طوّرها فريق ‘ETH Zurich’ عام 2016، وهذه الخلايا تنتج وتفرز الأنسولين عندما يُطبق عليها تيار كهربائي.

مرحلة الاختبار

لقد صُمم هذا النظام بحيث تصدر خلية الوقود التيار الكهربائي عندما يتخطّى الغلوكوز في الدم مستوىً معيناً فقط، وبمجرد انخفاض نسبة السكر في الدم إلى مستوٍ معيّن، فإن خلية الوقود تتوقف عن إصدار الشحنة الكهربائية.

وعندما اختبر الباحثون هذا الجهاز الذي يُزرع داخل الجسم على الفئران المصابة بداء السكري من النوع الأول ‘T1 D’، حقق النتيجة المرجوّة من من خلال إنتاج الأنسولين الكافي للحفاظ على استقرار مستويات الغلوكوز في الدم.

وأضاف الباحثون أنه يمكن وصل هذا الجهاز مع هاتف ذكي أو أي جهاز خارجي آخر؛ مما يتيح للمستخدمين وأطباءهم مراقبة حالتهم الصحية باستخدام تطبيقٍ إلكتروني.

التطلع إلى المستقبل

إن فريق ‘ETH Zurich’ ليس أول من طور خليّةَ وقودٍ تعمل بالغلوكوز، فقد كان الباحثون يستكشفون على مدى عقودٍ استخدام مثل هذه الخليّة لتشغيل أجهزة طبيّة مزروعة داخل الجسم، ولكنّها المرة الأولى التي يتم بها ربط خليّة كهذه بنظام قابل للزرع ويولّد الأنسولين تلقائياً.

في حين أن النموذج الأولي أظهر نتائج واعدة خلال الاختبارات التي تمت على الفئران إلا أنه لا يزال مجرد تجربة، ومن غير الواضح متى سيتم تجربته على جسم الإنسان، ومدى خطورة عمليات زرعه أو إزالته.

يبحث العلماء الآن عن شركاءٍ لمساعدتهم على تطوير نسخة من جهاز التحكم بمستويات سكر الدم والتي يمكن استخدامها من قبل الأشخاص الذين يعانون داء السكري من النوع الأول مما يمنحهم السيطرة على هذا المرض دون الحاجة إلى المراقبة الدائمة والحُقن المنتظمة.