تحولت A D-Mom وطبيب إلى رواد أعمال في البنكرياس الاصطناعي

قابل جينيفر شنايدر ، جراح العظام وأم لابنة مراهقة مصابة بداء السكري من النوع الأول. على الرغم من أسلوبها المتواضع والمتواضع ، فهي أيضًا رائدة أعمال ذات نفوذ كبير في وادي السيليكون ، وواحدة من الرواد الذين يعملون للحصول على أنظمة البنكرياس الاصطناعي الوظيفية لتسويقها في أسرع وقت ممكن.

ساعدت في بناء Palo Alto startup Mode AGC (التحكم الآلي في الجلوكوز) ، وتشارك بشكل كبير في تطوير تقنية الحلقة المغلقة الجديدة. اليوم نحن فخورون بمشاركة جينيفر قصة عائلتها حول مرض السكري ، وعملها على أدوات الجيل التالي ، لا سيما نظام OmniPod HORIZON المستقبلي.

ضيف بوست من D-Mom ورائدة الأعمال جنيفر شنايدر

في عام 2003 ، أنا جراح عظام ولدي طفلة تبلغ من العمر عامين ، وبالكاد يمكنني الوصول إلى فوق الطاولة لإجراء عملية جراحية لمرضاي نظرًا لأنني حامل في الأسبوع الرابع والثلاثين. لقد خطط زوجي داين لكل الاحتمالات. ستصبح الحياة أكثر فوضوية. لكن الأمر سيتحسن أيضًا مع وصول ابننا.

خلال عطلة نهاية الأسبوع ، تسعد ابنتنا تايلور بمهاراتها الجديدة في الشرب من الكوب. كما هو الحال مع أي مهارة جديدة ، لم يتم إتقانها بعد ، لذا أقوم بتنظيف الكثير من الحليب المسكوب. ليس من الواضح مقدار ما تشربه بالفعل ، ولكن بمجرد أن يفرغ الكأس تطلب آخر.

بحلول صباح يوم الأحد ، أدرك أنني أيضًا بصدد تغيير الحفاضات المبللة ، كثيرًا. أنا قلق. اتصلت بزميلتي في الغرفة من الإقامة وهي طبيبة أطفال ، وهي تؤكد أن تايلور بحاجة للذهاب إلى غرفة الطوارئ على الفور. ما حدث بعد ذلك سيكون مألوفًا للكثيرين منكم مع النوع الأول: اختبارات الدم ، والإقامة في المستشفى ، ثم العودة إلى المنزل غارقة تمامًا في أرقام الجلوكوز في الدم غير المتوقعة والمتقلبة بشكل كبير ، وتعداد الكربوهيدرات ، وفحوصات نسبة السكر في الدم على مدار الساعة. حتى مع تدريبي الطبي ، هذا أمر معقد ومرهق بشكل لا يصدق.

في حالتنا ، كان تايلور يتناول مثل هذه الجرعات الصغيرة من الأنسولين لدرجة أن الطريقة الوحيدة لقياسها في حقنة هي تخفيف الأنسولين. لا ، لا يمكنك الحصول على الأنسولين المخفف من الصيدلية ، لذلك صدرت تعليمات لنا بخلط الأنسولين الخاص بنا ، والجمع بين المخفف و Humalog. تعد جرعات الأنسولين المخفف خطوة أخرى في عملية معقدة: أولاً احسب الجرعة بناءً على الكربوهيدرات و BG ؛ ثانيًا ، قم بالتحويل من وحدات الأنسولين إلى علامات الوحدة على المحقنة ؛ ثالثًا ، امزجه مع الجرعة الصحيحة من NPH. يتطلب هذا تركيزًا غير منقطع يصعب العثور عليه مع وجود طفل يبلغ من العمر عامين يركض في الأرجاء وطفل جديد في الطريق. لم أصدق أنه كان من المتوقع أن نتحكم في سكر الدم بهذا النظام غير الدقيق والمعرض للخطأ لطفل يبلغ من العمر عامين! انتقلنا إلى مضخة الأنسولين بأسرع ما يمكن.

من خلال JDRF و Brave Buddies (مجموعة عبر الإنترنت قبل فترة طويلة من Facebook) و (مجموعة الدعم الأحدث القائمة على Palo-Alto) CarbDM ، وجدنا مجتمع T1D لا يصدق. قلنا مازحًا أن T1D كان أفضل نادٍ لم نرغب أبدًا في الانضمام إليه. مرت السنوات وبالرغم من كل ذلك ، ازدهر تايلور - المدرسة والرياضة والأصدقاء. لقد دعمنا مجتمع T1D المذهل ، وأنا ممتن كل يوم.

بصفتي طبيبة وطبيبة ، قرأت بشغف الأدبيات الطبية عن مرض السكري. لقد كنت مفتونًا بشكل خاص بالوعد بوجود حلقة مغلقة ، تُعرف أيضًا باسم البنكرياس الاصطناعي. كانت البيانات حول الحلقة المغلقة مقنعة. حتى مع وجود أجهزة استشعار مبكرة أقل دقة ، أظهرت الدراسات السريرية الخاضعة للرقابة أن الخوارزميات كانت فعالة ، خاصة في الليل. ومع ذلك ، كان من الواضح لي أيضًا أن المستشعرات المبكرة لم تكن جاهزة لوقت الذروة. كانت تجربتنا الشخصية مع أجهزة الاستشعار المبكرة تمرينًا في العبث. كانت القراءات غير دقيقة ، وكانت عملية المعايرة مرهقة ، وجعلت الإبرة الضخمة إدخالها بائسة. لكي تعمل الحلقة المغلقة ، تحتاج المستشعرات إلى التحسين.

تقدم سريعًا حتى أواخر عام 2012. تمت الموافقة على جهاز Dexcom G4 Platinum ، وهو مستشعر دقيق وموثوق به. لسوء الحظ ، تعلمنا بالطريقة الصعبة. استيقظ تايلور ، البالغ من العمر الآن 11 عامًا ، مصابًا بجلوكوز الدم في الستينيات - ليس أمرًا سيئًا ، ولكنه ليس مريحًا. شربت بعض العصير ، وبدأت في الاستعداد للمدرسة ، لكن كان لدي حدس أن شيئًا ما ليس على ما يرام. كنت أراقبها عن كثب. بينما كانت تمشط شعرها ، انهارت فجأة بنوبة صرع. كان من المخيف رؤيته. بعد جرعة طارئة من الجلوكاجون ، توجهنا إلى المستشفى. نحن محظوظون للغاية لأننا نعيش بالقرب من مستشفى ستانفورد ولدينا علاقة طويلة ووثيقة مع الدكتور المذهل بروس باكنجهام. لقد كان لطيفًا بما يكفي لمقابلتنا في غرفة الطوارئ وتأكد من أن تايلور سيكون على ما يرام.

وذلك عندما أوصى باستخدام Dexcom G4.

منذ اللحظة التي بدأنا فيها استخدام G4 ، تغيرت حياتنا. لأول مرة منذ عقد ، شعرت أنا وداين براحة البال. ولكن بقدر ما كان هذا رائعًا ، فقد أثار السؤال: لماذا كنت لا أزال أستيقظ في منتصف الليل لمجرد إدخال الأرقام من المستشعر إلى المضخة؟ قفزت دقة أجهزة الاستشعار وموثوقيتها إلى الأمام. كانت تقنية المضخة صلبة. حققت خوارزميات الحلقة المغلقة بلا شك دليلًا على المبدأ. أين كانت الحلقة المغلقة؟

الغوص في عالم تكنولوجيا الحلقة المغلقة

لقد طرحت هذا السؤال حرفياً على كل من قابلتهم: أكاديميون ، وأعضاء في الصناعة ، ومدافعون عن مرض السكري ، ومجموعات تمويل. حضرت المؤتمرات. كان بحث الحلقة المغلقة مليئًا بالنشاط. يبدو أنه على أعتاب ، ولكن فقط في العالم الأكاديمي. كان ذلك عندما قابلت توم بيسر.

توم هو نائب الرئيس السابق للعلوم بشركة Dexcom. في عام 2014 بدأنا الاجتماع بانتظام لمناقشة كيفية تسريع تسويق نظام الحلقة المغلقة. قام توم بمراجعة المجموعة الكاملة لأدبيات الحلقة المغلقة بحثًا عن ورقة نُشرت فيحوليات أكاديمية نيويورك للعلوم . خلصنا إلى أن العمل مطلوب لترجمة الخوارزميات الأكاديمية إلى منتج تجاري. ظلت العديد من الأسئلة المفتوحة. تتضمن أمثلة قليلة فقط: كيفية التخفيف من المخاطر الصغيرة ولكن الخطورة المحتملة لخطأ المستشعر ، وكيفية البدء في نظام الحلقة المغلقة ، وكيفية الانتقال بين الحلقة المفتوحة والمغلقة.

بدأنا معًا شركة ، Mode AGC (التحكم الآلي في الجلوكوز) في بالو ألتو ، ركزت على معالجة هذه الأسئلة وبهدف العمل مع شركات المضخات لدمج الخوارزمية في منتجاتها. قاد توم مشاركة Dexcom في دراسات الحلقة المغلقة حول العالم حيث لاحظ العديد من الدراسات بشكل مباشر. في حين أن هناك العديد من المجموعات الأكاديمية الممتازة ، فإن تجربة توم ، جنبًا إلى جنب مع مراجعته الشاملة للأدبيات ، دفعته إلى التوصية بالتواصل مع مختبر دويل في جامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا. عقدنا شراكة مع د. قام فرانك دويل وإيال داساو بترخيص الخوارزمية الخاصة بهم.

تستخدم الخوارزمية التي رخصناها نموذج التحكم التنبئي (MPC) لأتمتة التحكم في الجلوكوز. MPC هي نظرية تحكم تم استخدامها في الأصل في المصانع الكيماوية ومصافي النفط ، ومنذ الثمانينيات ، تم استخدامها للهندسة المعقدة عبر مجموعة واسعة من الصناعات. إنه آمن. انها مثبته. وهو يناسب أكبر مشكلة في جرعات الأنسولين ، وهي أن الأنسولين الذي يتم توصيله الآن يسري مفعوله في المستقبل. تحدد الخوارزمية ، في الوقت الفعلي ، الجرعة الدقيقة المثلى من الأنسولين بحيث يكون الجلوكوز المتوقع لمدة ساعة في المستقبل على الهدف. تتكرر هذه العملية كل خمس دقائق 288 مرة في اليوم. إنه يذكرني باقتباس واين جريتزكي حول التزلج إلى حيث تتجه القرص ، وليس إلى حيث كانت.

طور الدكتور دويل أول خوارزمية MPC في العالم لجرعات الأنسولين منذ أكثر من 20 عامًا ، وهو يعمل على تحسينها منذ ذلك الحين. النسخة الحالية من الخوارزمية في دراسة سريرية مع 30 متطوعًا. كنت محظوظًا بمراقبة الدراسة مؤخرًا وقد تأثرت برؤية الخوارزمية تقوم تلقائيًا بجرعة الأنسولين لتغطية 65 جرامًا من المعكرونة. شاهدت تتبع نسبة الجلوكوز في الدم من حوالي 100 ملجم / دل قبل الوجبة إلى حوالي 100 ملجم / دل بعد الوجبة دون أن يفعل المستخدم أي شيء. استغرق الأمر بضع ساعات ، وبلغت الذروة حوالي 270 ملجم / ديسيلتر ، لذا لم تكن مثالية ، ولكن كان من المدهش جدًا مشاهدة تتبع BG وهو يعود إلى الهدف مباشرةً بدون بلعة يدوية. لقد اندهشت من التناقض مع ما يحدث الآن مع جرعة فائتة: 65 جرامًا سينتج عنها BG 400 مجم / ديسيلتر.

كما تعلم على الأرجح ، ستعمل منتجات الحلقة المغلقة من الجيل الأول إلى حد كبير مثل المضخة الحالية ونظام الاستشعار: البلعات ، وتغييرات مجموعة التسريب ، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها. ولكن مع اختلاف واحد كبير: التحكم في جلوكوز الدم. تعمل هذه الأنظمة على أتمتة الجلوكوز الليلي وتساعد المستخدم أثناء النهار. لا نرى مثل هذا النظام كسيارة ذاتية القيادة - فهو ليس مضبوطًا وننسى فقط - ولكن بالنسبة للغالبية العظمى من المستخدمين ، سيكون هذا بمثابة تغيير لقواعد اللعبة ، حيث يوفر تحكمًا أكثر إحكامًا في الجلوكوز بشكل كبير دون انخفاض.

استمرت عقود من البحث في تطوير مكونات نظام الحلقة المغلقة: الخوارزميات ، وأجهزة الاستشعار ، والمضخات. سيحتاج المنتج النهائي إلى دمج المكونات الثلاثة بعناية. في Mode AGC ، ركزنا على هذا التكامل وترجمة العلوم الأساسية إلى منتج.

توحيد الجهود مع Insulet

تقدم سريعًا الآن بضع سنوات أخرى حتى عام 2016 ، ووجدت Mode AGC شريكًا رائعًا مع Insulet وتساعد في تطوير نظام Omnipod HORIZON المتوقع إطلاقه في عام 2020. HORIZON هو منتج استثنائي سيوفر مضخة Omnipod غير المحببة كثيرًا مع الإضافات الاستفادة من التحكم في الجلوكوز من توصيل الأنسولين الآلي.

من الناحية الشخصية ، لم أعد أعمل في Mode AGC ، لكنني فخور بالمساهمة في Omnipod HORIZON لدعم فريق Insulet بشأن متطلبات المنتج وتصميم التجارب السريرية وتحليل البيانات و UX. أكمل Insulet العديد من التجارب السريرية التي تشمل أكثر من 100 بالغ وطفل ، و Omnipod HORIZON في طريقه إلى دراسة محورية نهائية. سأراقب بفارغ الصبر إعلانات Insulet مع تقدم المنتج من خلال موافقة إدارة الأغذية والعقاقير (FDA) والإطلاق التجاري الذي طال انتظاره. في غضون ذلك ، ما زلت مشغولًا بتقديم المشورة للشركات الناشئة والتطوع مع JDRF و Beyond Type 1 لعلاج T1D في النهاية.

واو جينيفر ، شكرا لك على المشاركة! يمنحنا هذا - جنبًا إلى جنب مع الجهود التي يبذلها العديد من الفاعلين الآخرين في الصناعة - أملًا كبيرًا في المزيد من أنظمة الحلقة المغلقة في السوق عاجلاً وليس آجلاً.