Diabete e sensori

Nuove tecnologie per il controllo del diabete: il futuro è adesso?

Apple, Google & Co. Siamo nel pieno della corsa ai dispositivi indossabili per il “monitoraggio del glucosio non invasivo”. Stop a punture e aghi sottopelle: basterà indossare un orologio. Ma la tecnologia è davvero pronta?

14 Ott 2021

Così come ha cambiato il modo in cui facciamo acquisti o cerchiamo informazioni, l’innovazione digitale sta trasformando anche il modo in cui gestiamo alcune malattie croniche, come il diabete. Le aziende healthtech (e non solo) stanno infatti cercando di bruciare le tappe nel tentativo di creare dispositivi non invasivi per monitorare il livello di glucosio nel sangue tramite sensori intelligenti. Sono numerosi gli sforzi volti a perfezionare una varietà di dispositivi, economici e facili da usare, per gestire meglio le cure dei diabetici attraverso il monitoraggio della glicemia. Dispositivi mirati anche alla gestione dello stile di vita in generale e persino a terapie farmacologiche personalizzate.

L’obiettivo è realizzare un prodotto che sia meno invasivo possibile, preciso, conveniente, scalabile e, cosa più importante, utile e comodo sia per i medici sia per i pazienti.

Monitoraggio della glicemia: a cosa servono i sensori  

Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, attualmente in Europa ci sono circa 60 milioni di persone che convivono con il diabete. Si tratta di un numero tanto elevato da mettere a dura prova anche le economie e i sistemi sanitari del continente. Nel nostro Paese, i dati Istat ci dicono che i diabetici sono tre milioni e 200 mila, ovvero il 5,3% dell’intera popolazione.

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La malattia deve essere tenuta sotto stretto controllo e, quindi, è necessario misurare con precisione le medie della glicemia dei pazienti in un determinato periodo di tempo. Per il monitoraggio della glicemia, i medici utilizzano spesso l’emoglobina A1c (HbA1c). L’informazione fornita è preziosa, in quanto distingue le anomalie momentanee nei picchi di glucosio nel sangue da modelli reali a lungo termine. Tale test è una sorta di standard per la diagnosi del diabete, tuttavia l’affiancamento della tecnologia indossabile, che offre un monitoraggio continuo del livello di glucosio nel sangue e può misurare, con un sensore non invasivo, dati settimanali, giornalieri o anche orari, potrebbe dare un rilevante aiuto. Ciò perché un paziente può avere più picchi di zucchero durante la giornata. Allo stesso modo, i livelli di glucosio nel sangue di un paziente possono cambiare dopo l’assunzione di una certa dose di farmaci, o durante il sonno. Sono tutti dati estremamente importanti di cui i medici dovrebbero poter disporre.

La gestione medica ideale del diabete si basa sulla ricerca dell’equilibrio farmacologico per mantenere la glicemia del paziente nell’intervallo perfetto. Pertanto, i dispositivi indossabili possono aiutare significativamente un medico nel fornire la perfetta combinazione di farmaci per mantenere i pazienti a un tasso di glucosio nel sangue stabile e prevenire complicazioni a lungo termine.

Come funziona il monitoraggio continuo del glucosio (CGM)

Le punture sul polpastrello per misurare la glicemia sono una parte cruciale, e a volte spiacevole, della routine quotidiana di una persona affetta da diabete.

Esiste però il monitoraggio continuo del glucosio (CGM), che permette di misurare il glucosio nel sangue a intervalli di alcuni minuti tramite un minuscolo sensore inserito sotto la pelle dell’addome o del braccio. I risultati sono inviati in modalità wireless a uno smartphone o un altro dispositivo digitale.

FreeStyle Libre – ad esempio – è un sistema CGM per il monitoraggio della glicemia che non richiede la puntura del polpastrello. Per ottenere il valore del glucosio nel sangue, occorre semplicemente posizionare un lettore sul sensore. Tuttavia, se i CGM riducono le punture sui polpastrelli, richiedono comunque l’impiego di un piccolo ago sottopelle.

L’obiettivo delle attuali ricerche è creare dispositivi indossabili che monitorino continuamente la glicemia nel sangue senza dover inserire alcun sensore sottopelle.

La Food and Drug Administration (FDA) statunitense ha recentemente approvato diversi tipi di tecnologia indossabile per le persone con diabete. Ad esempio, sugarBEAT CGM, che misura la glicemia attraverso un cerotto posto sulla pelle, oppure AerBetic, che la misura attraverso i cambiamenti chimici nei gas della respirazione.

Riconoscendo l’importanza di migliorare al massimo la qualità della vita di un paziente diabetico, i produttori di dispositivi hanno recentemente iniziato ad avventurarsi in un’altra area: la creazione di sistemi a circuito chiuso. Questi possono monitorare i livelli di glucosio nel sangue di un paziente in tempo reale e modificare di conseguenza l’erogazione dei farmaci.

I vantaggi dei CGM nell’erogazione dell’insulina 

La gestione tradizionale del diabete per le persone con malattie gravi comporta l’uso di pompe per insulina. Esse forniscono un tasso costante di farmaci per regolare i livelli di glucosio nel sangue. Queste pompe, che hanno le dimensioni di un mazzo di carte, sono indossate al di fuori del corpo (attorno alla vita, attaccate a una cintura o su un bracciale) ed erogano insulina tramite un tubo sottile che viene posizionato sotto la pelle (in uno strato di tessuto adiposo). La pompa funziona tramite un meccanismo computerizzato che somministra continuamente piccole dosi di insulina ad azione rapida, seguite da una dose variabile quando viene ingerito un pasto abbondante. La maggior parte dei microinfusori di insulina è dotata di processori per aiutare a stabilire il dosaggio di insulina in base al livello di glucosio nel sangue e all’assunzione di cibo a ogni pasto.

Quando CGM e pompe per insulina sono combinati, il risultato è un controllo della glicemia con il massimo dell’efficacia. Un trasmettitore è collegato al sensore in modo da inviare le letture del glucosio nel sangue a un dispositivo di monitoraggio o allo smartphone (a seconda del modello CGM). La maggior parte dei sistemi CGM fornisce letture della glicemia insieme a dati aggiuntivi, come allarmi, per la notifica di livelli alti e bassi secondo valori preimpostati e altro ancora.

Il monitoraggio del glucosio non invasivo (NIGM)

Le recenti tecnologie per il diabete hanno reso significativamente più facile per le persone monitorare i propri livelli di glucosio nel sangue. Così il diabete è diventato l’obiettivo anche di molte aziende tecnologiche, tra cui Apple e Google, che stanno cercando di costruire il cosiddetto monitoraggio del glucosio non invasivo (NIGM – non invasive glucose monitoring).

L’obiettivo è costruire un dispositivo in grado di rilevare i livelli di glucosio senza richiederne il posizionamento di sensori sotto la pelle (ad esempio, piccoli aghi da infilare nella pelle).

In particolare, Apple sta sviluppando un sensore di radiazioni terahertz per consentire il monitoraggio della glicemia tramite l’Apple Watch.

Alphabet (Google) sta invece lavorando al monitoraggio non invasivo tramite la società di smartwatch Fitbit (acquisita nel 2019) che, a sua volta, si stava dedicando al monitoraggio indolore del glucosio. Oltre a Fitbit, Alphabet sta collaborando anche con altre società per aiutarle a costruire il primo dispositivo di questo tipo. In precedenza, il gigante della tecnologia ha esplorato la possibilità di monitorare la glicemia utilizzando una lente a contatto che avrebbe analizzato il livello di glucosio nelle lacrime. Tuttavia, quel progetto è stato chiuso nel 2018 a causa di insufficiente coerenza tra le concentrazioni di glucosio lacrimale e di glucosio nel sangue.

NIGM: le opportunità di business per le healthtech company

Il monitoraggio del glucosio non invasivo (NIGM) potrebbe rappresentare un punto di svolta per il futuro dei diabetici. Il problema è ottenere dispositivi  non invasivi che – allo stesso tempo – misurino con precisione la glicemia. Una bella sfida. Una vera e propria corsa al chi arriva prima che vede interessate molte healthtech company, alla conquista di una posizione dominante in un mercato ancora completamente aperto.
Oltre ai citati colossi della tecnologia, molte altre aziende health stiano ricercando e sviluppando dispositivi non invasivi per il monitoraggio della glicemia. Tra queste, ad esempio, Afon sta costruendo uno smartwatch che monitora continuamente la glicemia, avvisando automaticamente l’utente se il livello supera i valori minimi e massimi preimpostati. La società gallese potrebbe essere tra le prime al mondo a rilasciare un prodotto del genere:  tale smartwatch – che potrebbe essere commercializzato già dal prossimo anno – potrà essere indossato al polso come un comune orologio, senza infilare nulla sotto la pelle: “Abbiamo valutato il dispositivo Afon in condizioni sia iper che ipoglicemiche – durante gli studi clinici – e siamo sorpresi ed entusiasti dalle possibilità offerte da questa tecnologia”, ha affermato al proposito il professor de Vries, ricercatore della Facoltà di Medicina dell’Università di Amsterdam.

smartwatch per il monitoraggio della glicemia
Smartwatch per il controllo non invasivo del diabete: è corsa al primato tra le aziende (fonte: Afon)

Quale futuro per il monitoraggio della glicemia? 

Le persone affette da diabete potrebbero presto essere in grado di gestire la loro malattia in modo più efficace e ridurre il rischio di complicanze a lungo termine utilizzando sistemi indossabili di monitoraggio non invasivo del glucosio.

Ma la tecnologia è davvero pronta?

Nonostante i tanti annunci trionfalistici – che si susseguono ormai da anni – i dispositivi e sistemi finora prodotti per il monitoraggio della glicemia – davvero non invasivi e, al contempo, paragonabili in quanto a precisione alle misurazioni di glicemia con metodi tradizionali – non hanno ancora dato i risultati sperati. Il crescente interesse delle aziende di settore e i risultati della ricerca, però, suggeriscono un cauto ottimismo sia riguardo all’obiettivo finale che ai tempi di attesa.
Il lavoro futuro sarà, prevedibilmente, ancora tanto. E – nella fattispecie – si dovrà prestare particolare attenzione anche alle questioni relative alla privacy e alla sicurezza, alla combinazione di dati mobile e clinici e allo sviluppo di sperimentazioni cliniche convalidate.

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