Per 33 anni, Orla Wilson ha gestito bene il suo diabete di tipo 1. “Ho sempre avuto un controllo ragionevole”, dice. “Non ci ho pensato molto.”
Ma quando sua figlia Polly di sette anni ha ricevuto la stessa diagnosi nel 2014, lei e suo marito hanno iniziato a perdere il sonno. Si svegliavano a turno ogni tre ore durante la notte per controllare il monitoraggio continuo del glucosio (CGM) di Polly, assicurandosi che la sua glicemia non scendesse pericolosamente nel sonno. Wilson, professore associato di scienza e ingegneria dei materiali presso la Johns Hopkins University, ha deciso di cercare consigli nei forum online sul diabete. Fu allora che seppe che poteva programmare una macchina per fare il turno di notte.
Per Wilson e sua figlia, vivere con il diabete di tipo 1 richiede una manutenzione 24 ore su 24. Poiché i loro corpi non producono abbastanza insulina, l’ormone che alimenta le cellule del flusso sanguigno con il glucosio, devono iniettarlo. Senza le giuste quantità di insulina, il glucosio si accumula nel flusso sanguigno di un diabetico, incapace di essere assorbito dalle cellule che ne hanno bisogno per funzionare, e il loro livello di zucchero nel sangue può aumentare. L’insulina è come la chiave che apre la porta, o membrana, della cellula. “Senza quella chiave, non è possibile ottenere l’energia all’interno delle cellule, facendole morire di fame”, afferma il dott. Michael Haller, professore di endocrinologia pediatrica presso l’Università della Florida Health.
Wilson, dopo aver ascoltato le conversazioni sui progetti in corso sul diabete nel gruppo Facebook locale “Baltimore Parents of Kids with Type 1 Diabetes”, si è imbattuto in un manuale con istruzioni dettagliate per costruire un dispositivo in grado di somministrare automaticamente l’insulina a lei e a sua figlia— il sistema aperto del pancreas artificiale, o OpenAPS. Il progetto, creato dall’inventore paziente Dana Lewis e dagli ingegneri del software Scott Leibrand e Ben West nel 2015, è stato il primo sforzo open source per creare un pancreas artificiale, venendo insieme due anni prima del primo sistema commerciale, MiniMed 670G di Medtronic nel 2017. All’inizio del 2016, Wilson ha iniziato a costruire il suo OpenAPS, unendosi a un numero crescente di fai-da-te che scelgono di costruire il proprio pancreas artificiale, perché l’industria dei dispositivi per il diabete non offre ciò di cui hanno bisogno o perché ciò che viene offerto non è conveniente.
Per mantenere i loro zuccheri nel sangue a un livello sicuro, “i pazienti di tipo 1 devono eseguire i tradizionali processi di pensiero a livello di medico più volte al giorno”, afferma Haller, valutando attentamente come le attività quotidiane come mangiare, fare esercizio fisico e dormire li influenzeranno. Tuttavia, con più di 42 fattori che influenzano i livelli di glucosio, tra cui stress, malattia e persino l’ora del giorno, “è quasi impossibile individuare tutti questi fattori”, afferma la dott.ssa Laurel Messer, scienziata clinica presso il Barbara Davis Center for Childhood Diabetes. e la Scuola di Medicina dell’Università del Colorado.
Se avessero bussato alla mia porta, non avrei saputo chi fossero, ma erano sempre così disposti ad aiutare.
A partire da maggio 2016, Wilson ha inserito centinaia di righe di codice nella piattaforma software open source, Ubuntu, seguendo il manuale di istruzioni OpenAPS. Quando ha dovuto risolvere i problemi, si è rivolta a uno spazio OpenAPS su Gitter, una piattaforma di messaggistica per sviluppatori, per chiedere “supporto tecnico”. È stato un sollievo “quanto velocemente sarebbero arrivate le risposte da persone di tutto il mondo. Se avessero bussato alla mia porta di casa, non avrei saputo chi fossero”, dice, “ma erano sempre così disposti ad aiutare”.
Alla fine di ottobre di quell’anno, ha fatto funzionare il dispositivo nel suo ufficio di Baltimora. “Mi sono semplicemente seduta lì a guardare lo schermo del mio computer”, dice, “assolutamente stupita da quello che stava facendo”. Sullo schermo del suo computer, le righe di informazioni si accumulavano man mano che il sistema da lei costruito attraversava “loop”. Aveva decodificato un vecchio microinfusore per insulina Medtronic attraverso tentativi ed errori. Ora era collegato a un piccolo computer delle dimensioni di una carta di credito chiamato Raspberry Pi, in cui ha programmato un algoritmo per dire alla pompa quanta insulina darle automaticamente. Il Raspberry Pi, o “rig”, scaricava i suoi dati sulla glicemia ogni cinque minuti dal suo CGM, un cerotto che indossava sul braccio. Adesso poteva vedere anche questi dati sul suo schermo. Se i dati hanno mostrato che i suoi livelli di glucosio stanno aumentando, l’impianto ha detto alla pompa per insulina di erogarle più insulina per via sottocutanea. Se i suoi livelli di glucosio stavano scendendo, l’impianto diceva alla pompa per insulina di erogare preventivamente meno insulina. Questa comunicazione tra i dispositivi è chiamata “circuito chiuso ibrido” o, in pratica, “loop”.
“Per molto tempo, non mi sono mai chiesto perché il CGM e la pompa per insulina non comunicassero tra loro”, afferma Wilson. Li usava entrambi da quattro anni, controllando la CGM quasi ogni ora al giorno, facendo i calcoli mentali per l’insulina e poi inserendo manualmente nel microinfusore quali regolazioni apportare ai suoi livelli di insulina. Ora c’era un impianto per farlo per lei. “E ‘in esecuzione in background tutto il tempo”, dice. “Devo dirlo quando mangio ma fa tutto il resto.”
Il primo sistema di pancreas artificiale aperto di Wilson creato nell’ottobre 2016. Dall’alto verso il basso: ricevitore Dexcom (visualizza i livelli di glucosio nel sangue inviati dal monitor sul braccio), chiavetta USB CareLink (comunica tra il minicomputer Raspberry Pi e la pompa per insulina) accanto al Raspberry Pi , una batteria e un microinfusore per insulina Medtronic. Credito: Orla Wilson
Dopo aver utilizzato il sistema in sicurezza per alcuni mesi, Wilson è riuscita a convincere suo marito che Polly poteva provarne uno abbastanza sicuro e ha iniziato con un altro OpenAPS. “Forse una volta al mese dobbiamo fare qualcosa per lei nel cuore della notte,” dice Orla. Una volta che si erano sentiti a proprio agio con Polly nell’usarlo, potevano dormire sonni tranquilli sapendo che stava guardando la sua glicemia “Probabilmente non ha fatto una grande differenza per me”, riflette Wilson, “ma per nostra figlia, ha fatto una differenza molto significativa .”
Molte valutazioni dei sistemi a circuito chiuso tralasciano questa variabile del sonno, osserva Joyce Lee, professore di pediatria specializzato in diabete presso l’Università del Michigan. Crede che i pazienti e gli operatori sanitari che utilizzano questi sistemi dormano molto meglio. Come Wilson e suo marito, “non stanno facendo correzioni o si occupano di carichi di insulina di notte, lo fa la macchina”, dice Lee. “Il valore sta nella ridotta quantità di lavoro e di intervento”.
In effetti, i sistemi ibridi a circuito chiuso “consentono a più pazienti di raggiungere obiettivi glicemici di qualsiasi altra cosa in questo momento”, afferma Haller. I loro livelli di glucosio tendono ad essere più stabili e hanno meno incidenti di andare troppo in alto o in basso. Le attuali linee guida dell’American Diabetes Associations suggeriscono che gli individui con diabete di tipo 1 hanno un A1C, o livelli medi di glucosio, al 7% o meno, dove una percentuale più bassa significa una media più bassa. (Per le persone che vivono senza diabete, un livello normale di A1C è inferiore al 5,7%.) Il tempo nell’intervallo è un altro fattore che misura quanto tempo un individuo trascorre all’interno di un intervallo di glucosio ideale, di solito da 70 a 180 mg/dl.
Il mio sistema mi sta cercando.
Kyle Rose, un utente di un altro sistema a circuito chiuso fai-da-te chiamato Loop per iPhone, nel sud della California, ha riferito che una volta che ha iniziato a usare il suo, si è svegliato per la prima volta in 25 anni con il diabete al suo obiettivo di 100 mg/dl cinque giorni di fila. “Il mio sistema si prende cura di me”, ha detto.
Uno sguardo all’app Loop di Orla Wilson, che usa per controllare la quantità di insulina erogata. Credito: screenshot: Loop
Secondo Messer, gli adulti che utilizzano circuiti chiusi ibridi possono raggiungere un A1C di circa il 7%, trascorrendo circa il 70% del loro tempo nel raggio d’azione. “Questo è molto difficile da ottenere senza le tecnologie per il diabete”, afferma. “Fare in modo che la maggior parte delle persone che provano questi dispositivi sia in grado di ottenere livelli di glucosio del genere è una vera svolta. Non abbiamo mai avuto nulla di così efficace in passato”.
Il sistema ibrido a circuito chiuso è un’innovazione nata da un movimento online più ampio, #WeAreNotWaiting, apparso per la prima volta su Twitter nel 2013. L’hashtag rappresenta un impegno profondo da parte dei pazienti diabetici e degli operatori sanitari con competenze software per rivedere le tecnologie del diabete e renderle ampiamente accessibili quando le aziende produttrici di dispositivi non erano in grado di fornire soluzioni abbastanza velocemente.
Tutte queste persone nella comunità del diabete hanno appena preso una parte del problema e hanno detto: “Vado a capirlo”.
Il gruppo di bricolage e imprenditori “ha spinto le aziende ad avere prodotti migliori molto più velocemente”, afferma Haller. Frustrati dall’usabilità delle interfacce dei dispositivi e dal software proprietario del settore e dalle restrizioni sui dati, hanno sviluppato una serie di piattaforme, app, hardware e soluzioni basate su cloud per migliorare i loro risultati sulla salute.
Il sistema Loop di Wilson che lei e sua figlia Polly usano da tre anni. Da sinistra a destra: pompa per insulina tubeless Omnipod, RileyLink (dispositivo hardware open source) e batteria contenuti in una custodia stampata in 3D. Il RileyLink collega le diverse frequenze radio della pompa Omnipod e il suo iPhone (non nella foto) per comunicare tra loro. Credito: Orla Wilson
“Tutte queste persone nella comunità del diabete hanno appena preso una parte del problema e hanno detto: ‘Vado a capirlo'”, afferma Howard Look, fondatore e CEO di Tidepool, un’organizzazione senza scopo di lucro dedicata a rendere i dati sul diabete più accessibile. Quando a sua figlia è stato diagnosticato il tipo 1, non ha potuto visualizzare i dati dai suoi diversi dispositivi su un’unica piattaforma e ha deciso di scrivere un software per integrare quei flussi di dati. “Il movimento #WeAreNotWaiting è l’avanguardia dell’innovazione tecnica”, afferma. “Stanno guardando avanti, chiedendo cosa è possibile con la tecnologia a nostra disposizione e facendo l’innovazione da soli, rilasciandola liberamente e pagandola in avanti”.
La figlia di Wilson, Polly, ha avuto un breve periodo con un sistema commerciale, un Control-IQ, ma all’epoca poteva solo rispondere al suo livello di zucchero nel sangue che si abbassava. Da allora sono passati da OpenAPS a Loop, un altro sistema fai-da-te che, invece di utilizzare un impianto per controllare la pompa per insulina, utilizza un’app per iPhone. Look e il suo team di Tidepool sono ora in procinto di ricevere l’approvazione della FDA per la visualizzazione di Loop nell’App Store. “Se tutti i nostri impianti si rompessero, userei [il Control-IQ]”, afferma Wilson, “ma per ora sono abbastanza soddisfatto di quello che ho”.
Jayne Williamson-Lee è una scrittrice di salute e tecnologia con sede a Denver. Puoi trovare il suo lavoro su j-writer.com .