人工胰腺-实验室生长和DIY

利用胎盘干细胞在实验室培育出的“生物人工”胰腺，以及自制的胰岛素监测和释放系统正在研发中，为胰岛素依赖型糖尿病患者提供了等待胰腺移植的另一种选择。

人体的胰腺中有调节血糖水平的细胞，但出于某些不清楚的原因，免疫系统偶尔会攻击并杀死它们。当这种情况发生时，一个人就会患上1型糖尿病——一种身体不再有能力产生胰岛素的疾病，胰岛素是一种将糖输送到身体各处以促进基本功能的酶。

瑞士日内瓦大学的糖尿病专家Ekaterine Berishvili博士说:“1型糖尿病会导致非常严重的并发症，甚至导致死亡。”

如果胰腺功能不全，糖尿病患者就会面临长期高血糖的风险，这会对健康造成长期影响，比如失明和四肢丧失，而血糖过低则会导致昏厥甚至更糟——死亡。为了保持健康，1型糖尿病患者必须每天注射几次胰岛素，同时持续监测血糖水平，传统方法是通过手指刺血测试。

胰腺移植是最接近治愈的方法，根据Berishvili博士的说法，它的成功率约为80%，但由于成本和捐赠者器官的可获得性，它不能提供给所有人。这种治疗通常主要用于最严重的病例，并且在可以安全地进行这种侵入性手术的国家。

Berishvili博士也是VANGUARD项目的协调人，该项目旨在通过使用干细胞和基因编辑技术(CRISPR)在实验室培育出一种人工胰腺，这种胰腺更便宜，更容易移植，并且可以更多地用于1型糖尿病患者。

她说:“我们正在制造的生物人工胰腺完全是由生物材料设计的。”她补充说，它是由一个解构的捐赠者的胰腺和从胎盘中提取的干细胞组成的。

贝里什维利博士说:“从一个胎盘中，我们可以得到25个人工胰腺的材料。”

两个部分

先锋的研究人员首先将捐赠的胰腺分成两部分，一部分释放帮助消化食物的酶，另一部分产生胰岛素和其他激素。研究人员这样做是为了分离产生胰岛素的细胞。

然后，他们将这些细胞与捐赠的红血管结合起来，以确保氧气和营养物质的流动。接下来，他们添加两种类型的干细胞——一些用于增加生物人工胰腺被受体接受的几率，另一些用作一种粘合剂，将所有的生物材料粘合在一起。

由此，Vanguard的研究人员可以培育出功能齐全的人工胰腺，最终可以取代人体内不能产生胰岛素的器官。

Berishvili博士说:“我们希望在项目的五年周期结束时(2024年)，我们的产品可以送到监管机构，获得临床试验的批准。”她补充说，基于早期的结果，她对这一目标的实现非常乐观。

一个潜在的延迟仍然是他们无法控制的。先锋公司将使用crispr基因编辑技术对细胞进行微调、切割和扩增，以增加生物人工胰腺被宿主接受并发挥作用的机会。这可能会造成一些不可预见的监管障碍，并推迟临床试验，直到情况有所明朗。

自己动手

这并不是唯一一个监管限制阻碍了有希望的糖尿病治疗方法发展的领域。现在已经有了使用附着在身体上的装置的外部人工胰腺，但情况并非总是如此。

六年前，在商业化版本出现之前，糖尿病社区的成员聚集在一起，建立了他们自己的解决方案——一种叫做“自己动手的人工胰腺系统”(DIYAPS)的东西。

据爱尔兰都柏林大学的博士后研究员Shane O 'Donnell博士说，DIYAPS的想法最初是由患有1型糖尿病的Dana Lewis和她的丈夫Scott Leibrand提出的，当时他们意识到他们已经拥有了制造该系统的所有东西，而不必等待还需要数年时间的商业产品。

“他们所需要的只是胰岛素泵和连续血糖监测系统，”他说，许多1型糖尿病患者都能获得这些设备。诀窍是让两个设备通过蓝牙相互通信，并将其与他们开发的决策算法相结合。这使得胰岛素泵可以从血糖监测系统获得信号，然后在预测血糖水平过高或过低时调整所需的剂量。

由此产生的系统允许某人的血糖水平在达到危险水平时自动恢复控制。Lewis和Leibrand，以及一个不断壮大的社区，已经制定了构建自己的DIYAPS开源的说明，以便任何人都可以制作一个。

奥唐纳博士说，这种解决方案对患有DIYAPS的人来说是一种巨大的精神和身体上的缓解，因为控制这种疾病需要不断计算以保持健康的血糖水平，比如复杂的碳水化合物计数，以及考虑锻炼或压力等其他变量。

现在，O 'Donnell博士希望通过一个名为OPEN的项目，为DIYAPS与现有商业产品相比的效果建立一个坚实的证据基础。由于这个基层系统已经存在了很多年，所以可以进行大规模的研究。

证明

他正在收集证据，以帮助这项技术更容易被政策制定者和市场所接受，从而使这种技术能够惠及更多的人。

该项目正在与Dana Lewis合作，以获取DIYAPS社区数据和使用这种自制技术的第一手经验——它已经提供了有用的见解。

奥唐纳博士说:“我们采访了一位护工，他每晚至少醒来三次，只是为了检查孩子的血糖水平，由于频繁这样做，他们会因睡眠不足而癫痫发作。”他补充说，由于DIYAPS，他们不再需要这样做了。

但这种人造胰腺仍不完美。根据奥唐纳博士的说法，这些系统仍处于试验阶段，那些建立自己的系统的人要自担风险。

他说:“如果出了问题，就没有客户服务了。”他补充说，这一因素导致一些医疗专业人士不愿向患者推荐DIYAPS，因为他们希望避免任何潜在的责任。

他说:“我们正在努力建立证据基础，让越来越多将要面对DIYAPS的医护人员放心，并告知他们。”他补充说，这是改善1型糖尿病患者治疗的重要一步。

奥唐纳博士说，那些建立了自己的DIYAPS的人比没有DIYAPS的人更好地控制了他们的1型糖尿病，他们报告的血糖水平比普通患者更健康，他说这显示了这项技术的真正潜力。

他说:“现在有些孩子长大后只知道人工胰腺系统。”