Развитие любой науки, в том числе — медицинской, эволюционно-революционный процесс: идет время, накапливаются знания, происходит взрыв; потом — новый период плавного развития — и новый взрыв. Открытие инсулина в 1921 году — это взрыв или, как говорилось в главе 19, первая революция в лечении диабета, до которой больные с ИЗСД были обречены на неминуемую гибель. Создание сахароснижающих препаратов в 1956 году — следующий взрыв; эта вторая революция позволила многим людям с диабетом лечиться диетой и таблетками, без инъекций инсулина. Внедрение в медицинскую практику широкой гаммы инсулинов и новых пероральных лекарств, выпуск шприцов, шприц-ручек и глюкометров — третий взрыв, растянувшийся на несколько лет; он обеспечил диабетикам не просто жизнь, а жизнь активную и достойную. Закономерен вопрос: чего же еще мы ожидаем от очередных революций? Вероятно, их тоже будет не меньше трех, и первая уже не за горами. Вспомните, в разных местах нашей книги мы говорили о работах по созданию перорального инсулина — то есть такого препарата, который не вводился бы с помощью шприца, а имел бы вид таблетки, которую можно глотать, или представлял собою вдыхаемый спрей. Это в колоссальной степени облегчило бы жизнь больных диабетом, разом аннулировав шприцы, шприц-ручки, флаконы и гильзы с жидким препаратом инсулина. Это имело бы огромное значение для тех, кому необходимо перейти на инсулин, но они боятся уколов, медлят, рискуют остатками здоровья и жизнью. Воистину это стало бы революционным преобразованием — особенно в том случае, если был бы создан не только пероральный инсулин, но и неинвазивный глюкометр.
Впрочем, заметим, что такой глюкометр и пероральный инсулин явились бы революцией скорее для больных, чем для врачей. Эти открытия изменят способ контроля и форму введения инсулина, но не суть последней процедуры; по-прежнему остается вопрос выбора инсулинотерапии, по-прежнему пациенты с ИЗСД будут подвержены гипогликемии и кетоацидозу, и, разумеется, не исчезнет нужда соблюдать диету и режим.
Информация о том, что пероральный инсулин вотвот будет создан — или уже создан, — временами появляется в диабетичесих изданиях либо бродит среди больных и врачей в качестве некоего оптимистического слуха. Так, в начале 1998 года в газете «ДиаНовости» появилось сообщение о том, что группа американских и японских специалистов, работающих над этой проблемой, находится уже на половине пути к успеху. Этой командой разработана гелевая капсула, содержащая инсулин и покрытая, как можно предполагать, многослойной защитной полимерной оболочкой. Капсула попадает в желудок, и в его кислой среде первый слой оболочки начинает постепенно растворяться. Затем капсула перемешается в тонкий кишечник, где среда менее кислая и агрессивная; здесь, вероятно, открывается доступ к внутреннему пористому защитному слою, через который начинает просачиваться инсулин. После этого препарат всасывается в кровь через стенки тонкого кишечника. В 2001 году в десятом номере журнала «Профиль» промелькнула небольшая заметка о создании российскими учеными перорального препарата рансулин, в котором молекулы инсулина соединены с полимерным гелем, который «транспортирует» инсулин через пищеварительную систему и предохраняет его от разрушения. В заметке, однако, упоминалось, что завершена лишь первая фаза клинических испытаний препарата, а о том, насколько успешны испытания, не было сказано ничего.
Но дело не стоит на месте, и мы рады сообщить читателям, что пероральные инсулины короткого действия уже созданы. Над этой проблемой трудятся несколько крупных компаний (в частности, «Эли Лилли», «Ново Нордиск», «Пфайзер»), и на конференциях Американской Диабетической Ассоциации в 2001 и 2002 годах был представлен ряд обнадеживающих докладов. Один из этих новых препаратов, получивший название оралин, является спреем, в котором инсулин соединен с защитным полимером; лекарство поступает через рот и быстро всасывается через слизистую щек. Имеются данные о применении оралина совместно с метформином для лечения ИНСД, причем результаты весьма положительные. Сообщения об аэрозольном (вдыхаемом) инсулине представлены компанией «Пфайзер»; этот препарат заменяет «короткий» инсулин, и его уже испытали на нескольких сотнях больных диабетом I типа. Данная информация вполне достоверна, но не нужно ее переоценивать — новые лекарственные формы инсулинов дойдут до нас только через несколько лет, после долгих и тщательных испытаний.
Имеется еще один путь для совершенствования инсулина. Представьте себе препарат с несколькими пролонгаторами действия, причем каждый пролонгатор «выключается» в определенное время, высвобождая определенную дозу инсулина. Например, таким образом: в 9 часов утра вы вводите 40 ЕД, и десять единиц медленно разворачиваются в течение суток, обеспечивая необходимый «фон», восемь единиц действуют практически сразу — для завтрака, четыре — через три часа, для ланча, восемь — еще через четыре, для обеда, восемь — через пять часов, для ужина, и последние две — для перекуса перед сном. Иными словами, мы получаем инсулин или смесь инсулинов, в которой промоделирован процесс естественной секреции в зависимости от времени суток. «Многопиковый» инсулин с вложенной в него программой! Отчего бы и нет? Ведь найден же способ продления действия «короткого» инсулина! Но все-таки сколь удивительными ни оказались бы новые препараты, с их помощью не решить главной проблемы: своевременного и адекватного инсулинного отклика на уровень глюкозы крови. Обеспечивая отклик шприцом или таблеткой, а не иным, более совершенным способом, мы остаемся рабами своего лекарства, а в более широком смысле — заложниками и невольниками болезни. Возможны ли тут радикальные решения? Да, безусловно. Видимо, это будет второй взрыв — или прорыв — в способах выживания при диабете, обусловленный достижениями в сфере электроники.
Первый шаг в этом направлении — инсулиновый дозатор (помпа или наружный насосик) — уже сделан, причем довольно давно. Представьте себе прибор размером с сигаретную пачку с капсулой для хранения инсулина, который вы носите на поясе в области живота; в нем имеется трубка с иглой (катетером), постоянно введенной под кожу (что, конечно, его большой недостаток) и таймер (измеритель времени), который можно программировать — и, в соответствии с заданной программой, он сам введет вам в нужное время нужную дозу. Это еще не искусственная поджелудочная железа, но уже полный аналог того «запрограммированного» многопикового инсулина, о котором мы говорили выше (этим прибором, кстати, пользуется Николь Джонсон, «мисс Америка-98», упомянутая в главе 22).
Впрочем, как полагают специалисты, вряд ли за таким дозатором будущее; ведь он — всего лишь усовершенствованная шприц-ручка, и не подходит для спортсменов и людей, занятых физическим трудом: игла раздражает кожу, а наличие отверстия в коже увеличивает вероятность инфекции. В России к этому добавляется еще одна проблема — с обслуживанием. Нам известны двое петербуржцев, получивших такой прибор в подарок от фирмы-производителя, но не использующих его в настоящее время. Причина проста — необходимо покупать за рубежом дорогостоящие капсулы с инсулином.
Чтобы создать искуственную поджелудочную железу (ИПЗ), необходимо избавиться от внешнего программирования; такой прибор, снабженный компьютером, должен как настоящая железа с а м знать, когда и сколько ввести инсулина. Главной проблемой в данном случае является не автоматическая инъекция инсулина, а определение сахара крови — не зная этого, компьютер ИПЗ не сумеет рассчитать потребную в данный момент дозу инсулина. А в этом-то и заключается вся суть дела — ведь ИПЗ должен обеспечить точно такую же автоматическую обратную связь глюкоза — инсулин, какая осуществляется поджелудочной железой.
Мы уже знакомы с методами анализа сахара крови, и поэтому упомянутая выше проблема может показаться нам неразрешимой. Анализы проводятся наполовину химическим методом, и для них, в той или иной степени, нужны тест-полоски и другие специальные реактивы — а также человеческие руки. Можно ли выполнить данный анализ полностью автоматическим путем? Без вмешательства человека? Да еще при условии, что прибор-анализатор должен быть небольшим?.. Крайне сомнительно.
Вспомним, однако, что смысл анализа, произведенного человеком, заключается в том, чтобы получить видимый глазами результат, то есть число. Компьютеру число тоже понятно — и, получив его, компьютер может рассчитать нужную дозу инсулина и дать команду на инъекцию. Но это наш, человеческий способ мышления, плохая попытка заставить компьютер воспроизвести наши манипуляции с глюкометром и шприцом.
А зачем это, собственно, нужно? Ведь поджелудочная железа никаких чисел не определяет и работает не по дискретно-цифровому, а по аналоговому принципу.
Это значит, что количество глюкозы в крови напрямую, без всякой оцифровки, инициирует секрецию определенного количества инсулина — то есть «потенциал» глюкозы порождает адекватный отклик «потенциала» инсулина. Такие процессы в электронике давно известны и носят название аналоговых.
Итак, ИПЗ можно создать, а раз можно, то ее и создали — лет пятнадцать назад. Пятнадцать лет! Этот факт вас несомненно поразит. Вы спросите — где же эта искусственная поджелудочная железа? Почему вы никогда не видели подобного прибора? Лишь потому, что он слишком велик и несовершенен — либо мал, дорог, но опять-таки несовершенен.
Прибор «Стационарная искусственная поджелудочная железа» — «Биостатор» фирмы «Майлз» (США — Германия) представляет собой установку в виде чемоданчика с откинутой крышкой, и носить его с собой постоянно нельзя. «Биостатор» содержит три основных блока: анализатор с датчиком глюкозы и системой непрерывного взятия крови; управляющий компьютер (к которому, в старом варианте прибора, подключалось печатающее устройство, а в современной модификации — монитор); насос с системой для оперирования с растворами инсулина и глюкозы. Словом, если вы захотите воспользоваться этой ИПЗ, то вам придется возить ее с собой на тележке.
Разумеется, «Биостатор» предназначен не для этого. С его помощью ликвидируют острые состояния при диабете, к нему подключают больных с лабильным течением болезни, нормализуя им сахара. Осуществляется такая операция за 3–7 приемов, и время каждого подключения составляет от четырех часов до суток.
Для индивидуального использования предназначен другой прибор, который называется «Искусственная бета-клетка» (ИБК). По внешнему виду ИБК представляет собой пластинку размером 2х2 сантиметра, которая имплантируется в воротную вену больного (воротная вена — один из крупных кровеносных сосудов).
Прибор состоит из пяти функциональных блоков: сенсора, чувствительного к сахару крови, микрокомпьютера, блока питания (батарейки), насоса для введения инсулина и резервуара с высококонцентрированным инсулином. Уже это краткое описание порождает ряд вопросов: на сколько хватает инсулина?.. на сколько хватает батарейки?.. какова цена такого устройства?..
сколь часто его следует заменять?.. Ответим, что прибор, разработанный в начале восьмидесятых годов, был довольно несовершенен: его ресурсов хватало на небольшой срок, операцию по вживлению приходилось повторять часто, а кроме того существовала проблема тканевой несовместимости — то есть внешнее покрытие ИБК не соответствовало тканям человеческого организма, что вызывало реакцию отторжения. В наше время некоторые вопросы уже сняты, и современный ИБК может функционировать в организме больного в течение трех-пяти лет. Но стоит такой прибор очень дорого, и применять его в массовых масштабах пока что нельзя.
Мы полагаем, что третий прорыв в лечении диабета будет наиболее радикальным и многообещающим, связанным не с электроникой, а с достижениями в области физиологии. Возможно, будет найден способ восстановления активности бета-клеток (то есть полного или частичного излечения диабета); возможно, будут разработаны надежные методы по имплантации чужеродных бета-клеток или по замене поджелудочной железы. Такие операции уже выполняются на протяжении ряда лет и состоят в том, что больному пересаживают половину здоровой железы от донора. Процедура очень непростая и дорогая, причем основной проблемой, возникающей при операциях такого рода, является иммунологическая несовместимость тканей — организм больного отторгает чужеродную железу, не желает признавать ее своей.
Вариант имплантации выглядит почти фантастическим, но не будем забывать, сколь актуальна данная проблема: ведь кроме диабета существуют и другие заболевания поджелудочной железы, и самое страшное из них — рак. Так что не одним диабетикам может понадобиться новая поджелудочная железа. Вы спросите, откуда же ее взять? Свиная вряд ли подойдет, да и чужая человеческая тоже, тем более что на всех диабетиков не напасешься половинок желез от доноров. Но вспомните об опытах по клонированию, информация о которых все чаще проскальзывает в СМИ. В чем их значение и смысл? Конечно же, не в том, чтобы создать копию овцы или даже человека в любом из возможных вариантов, от разумного и равноправного двойника до бессмысленного биоробота. Главная задача — научиться клонировать человеческие органы, чтобы их пересадка не вызывала отторжения из-за несовместимости тканей. Трудно прогнозировать, когда будут разработаны подобные методы, когда они станут надежными, сравнительно дешевыми и доступными, но рано или поздно это случится.
Чтобы добавить вам оптимизма (особенно людям молодым, которым еще жить и жить), прибегнем к следующей аналогии. Природный рубин, извлеченный из копей, — драгоценный камень, который стоит очень дорого, тысячи долларов за крупный экземпляр. Но мы давно научились выращивать искусственные рубины и другие драгоценные камни; искусственный рубин (корунд) называется так лишь потому, что создан человеком, но это самый настоящий рубин, с той же кристаллической решеткой и тем же самым химическим составом, что и природный камень. Вдобавок хорошие корунды лучше природных рубинов — в них меньше трещинок, инородных включений и т. д. (собственно, по этим трещинкам и включениям опытный ювелир и отличает природный камень от искусственного). Во всем остальном эти кристаллы адекватны, но природный — редкость, а искусственные делают сотнями килограммов и цена им — рубль в базарный день. Этот пример не единственный; во многих случаях мы, люди, сумели не только воспроизвести природные процессы, но и получить в результате очень качественную и очень дешевую продукцию.
Теперь рассмотрим два других направления, упомянутых выше и связанных с имплантацией бета-клеток или восстановлением их активности. Имплантация чужеродных бета-клеток уже осуществляется: пересаживают свиные бета-клетки, которые вводятся путем инъекции. Бета-клетки внедряются в переднюю брюшную стенку, живут и дают инсулин — правда, недолго, от двух месяцев до пяти лет; затем клетки погибают. Однако больной получает облегчение, и метод имплантации при дальнейшем его совершенствовании может оказаться решением нашей проблемы. Например, в плане клонирования — ведь вырастить бета-клетку всетаки проще, чем целую поджелудочную железу.
Что касается самого радикального метода лечения, связанного с восстановлением активности собственных бета-клеток, то над этой задачей работают во многих институтах, но говорить об успехе еще рано (хотя, по мнению специалистов, полная победа над диабетом будет достигнута к 2015 году). Можно сказать лишь одно: у детей, подростков и молодых больных есть реальный шанс навсегда избавиться от диабета в срок своей жизни.
Завершая книгу, коснемся проблемы неинвазивного глюкометра. Описывая «Глюковоч» в главе 16, мы отметили, что данный прибор не может заменить глюкометр, однако его сравнение с уже существующими методами позволяет сделать некоторые выводы. Прежде всего вспомним, какие есть возможности для «домашнего анализа» сейчас и какова цена вопроса.
Во-первых, существуют полоски для определения сахара в моче. Достоинства способа: дешевый и безболезненный. Недостатки: низкая точность (только качественный результат), анализ требует уединения.
Во-вторых, существуют полоски для определения глюкозы крови. Недостатки: инвазивный анализ (то есть болезненный), низкая точность (30–40 % ошибки, в лучшем случае полуколичественный результат), высокая цена (стоимость полоски около 0,4 доллара).
В-третьих, существует глюкометр. Достоинство: точность (количественный результат). Недостатки: инвазивный анализ, высокая цена (100 долларов — глюкометр, 0,5 доллара — полоска).
В-четвертых, появился «Глюковоч». Достоинство: непрерывный мониторинг в течение половины суток.
Недостатки: их много, и они перечислены в главе 16.
Итак, пока что глюкометр лучше всего — прибор надежный, точность высокая, и теперь, после появления «Глюковоча», можно сказать, что он не самый дорогой. Однако заметим, что «глюкометрическая эйфория» давно прошла, и в настоящий момент мы ясно видим недостатки глюкометра. Разумеется, хорошо, что он есть, раз нет ничего лучшего. Однако необходим более совершенный прибор, предназначенный для неинвазивного мониторинга глюкозы. Это гипотетическое устройство должно отвечать следующим требованиям: а) Нужен постоянный и непрерывный мониторинг — то есть желательно иметь прибор наподобие часов: взглянул на табло и увидел, какой сейчас сахар крови.
б) Прибор должен быть неинвазивным — то есть не требовать прокола пальца, не причинять боли. А любой глюкометр — сущий кровосос! Если, как положено, делать анализ 4–5 раз в день, то пальцы скоро будут исколоты.
в) Анализы дороги: 2–2,5 доллара в день, 60–75 долларов в месяц — даже по западным меркам это дорого, а по российским, китайским, индийским просто нереально. Есть, конечно, богатые страны, где глюкометры и полоски выдают бесплатно, но держав таких немного, и на самом деле за все платит налогоплательщик. Мы же с вами хотим иметь прибор без расходного материала в виде полосок — такое устройство, в котором заменяется лишь батарейка.
Над таким неинвазивным глюкометром, позволяющим делать дешевый анализ путем прикладывания к нему пальца, запястья или другой части тела, которую не стыдно обнажить в публичном месте, трудятся в разных странах и компаниях уже лет десять. Один из способов состоит в том, что разработчики пытаются выяснить, существует ли четкая зависимость между электрическими параметрами крови и уровнем глюкозы в ней. Есть надежда, что такой прибор появится на рынке в ближайшие три — пять лет.
Приложение
