数十年来,研究人员与糖尿病患者一直致力于开发一种能够检测血糖水平并按需给予胰岛素的人工胰腺。这些努力已推动首批混合闭环系统——即连续血糖监测仪与胰岛素泵协同工作——在价值数十亿美元的糖尿病设备市场中实现商业化。

然而,这些系统仍存在一定局限。例如,患者无法自行选择想要搭配的设备组合,因为让两种设备协同工作的软件目前集成在胰岛素泵中。

因此,当美敦力、Dexcom和Tandem Diabetes Care等公司各自研发互联设备之际,糖尿病患者及其家属开始以草根方式自行搭建系统,其中包括一款名为Loop的应用,用户可借此搭配自选设备来管理给药。

在此基础上,非营利组织Tidepool对使用DIY Loop应用的人群开展了一项研究,并将该系统的一个版本提交至美国食品药品监督管理局(FDA)。

Professional photo of Howard Look
Tidepool CEO Howard Look
Permission granted by Tidepool
 

“我们中的许多人,包括我的女儿,大约从2016年起就是DIY Loop的用户,”Tidepool首席执行官兼创始人Howard Look在采访中表示。“我们非常喜欢它。这是一种非常出色的糖尿病管理方式,确实减轻了1型糖尿病日常管理的负担。”

由此产生的产品Tidepool Loop于2023年1月获得FDA批准,为用户提供了选择搭配泵或连续血糖监测仪的新选项。但有一个前提:虽然目前部分连续血糖监测仪能够与Tidepool搭配,但尚无胰岛素泵获批与第三方控制器配合使用。

该应用旨在预测用户血糖水平,确保其获得正确剂量的胰岛素。它还提供一项功能,允许用户通过输入计划摄入的估算碳水化合物量来调整餐时胰岛素剂量。

Tidepool的规模小于市场上其他糖尿病公司。雅培实验室希望在未来五年内将其连续血糖监测仪打造成100亿美元的产品,该公司2022年营收为436.5亿美元;胰岛素泵制造商Tandem计划到2027年将其装机用户群扩大至100万人,其营收为8.012亿美元。根据Tidepool最新的税务申报文件,在截至2021年6月30日的12个月内,Tidepool Loop营收为806万美元,年末资产为750万美元。

尽管如此,该公司代表了患者驱动设备通过FDA监管流程的罕见案例,并可能为未来设备无关的自动化胰岛素给药应用开辟监管路径。

“1型糖尿病尤其是一种个体化程度很高的疾病。管理1型糖尿病涉及许多因素,因此能够选择最适合你日常管理的组件,我认为这对患者群体来说非常重要,也具有开创性意义,”专注于1型糖尿病的JDRF(前身为青少年糖尿病研究基金会)监管事务高级总监Marjana Marinac表示。

A chart showing a person wearing a continuous glucose monitor, which sends information to a computer and then an insulin pump.
人工胰腺系统利用从连续血糖监测仪(1)传输至算法(2)的数据来计算正确胰岛素剂量,然后将信息发送至胰岛素泵(3)。控制算法可在手机、电脑或胰岛素泵上运行。
Retrieved from The Food and Drug Administration on March 30, 2023
 

DIY起源

早期的DIY努力源于2013年在斯坦福大学举行的首届DiabetesMine D-Data ExChange会议——一场糖尿病倡导者与开发者的聚会——与会者(包括Look)在此提出了#WeAreNotWaiting的口号。

一切始于患者和家属摸索如何将连续血糖监测仪的数据下载到手机,以及一位家长制作设备将女儿的胰岛素泵连接到iPhone。此后,一位名为Nate Rackyleft的软件工程师开发了最初的DIY Loop——一款用于自动化胰岛素输送的开源应用。

“这就是它的演变过程。不同的人加入进来,开始承担不同的部分,”独立数据使用、访问与政府事务顾问Anna McCollister表示,她本人患有1型糖尿病。“我认为这是数字健康领域发生的最引人注目、最令人兴奋的事情。”

Look于2013年创立了非营利组织Tidepool,旨在创建开源工具帮助人们更好地管理糖尿病。最初是建立一个平台,让患者将来自多种设备(包括连续血糖监测仪和胰岛素泵)的数据上传至一处。

2018年,该非营利组织聘请了部分参与Loop开发的人员,着手打造一款获得FDA批准的应用版本。

该非营利组织还与DIY社区成员合作,共同招募使用DIY Loop管理糖尿病的患者参与一项研究。超过1000人主动参与,提供了充足的数据,最终于2020年向FDA提交申请。Tidepool与Leona M.和Harry B. Helmsley慈善信托基金及JDRF等支持方合作,后者共同为这些工作贡献了600万美元。

“Tidepool Loop的基础代码由社区开发并作为开源代码发布在GitHub上,随后Howard和他的团队基于该基础代码进行构建,并设置了监管控制等措施,”McCollister表示。“在我看来,这是一个里程碑,而且意义重大。我认为FDA愿意与患者驱动的努力和非营利组织合作,值得称赞。”

Tidepool Loop目前获批用于6岁及以上人群的1型糖尿病治疗。至于2型糖尿病患者,Look希望未来能扩大该设备的适应症。

对患者而言什么最重要?

对Marinac来说,一个重要的特性是与Apple产品的兼容性;这是首款可在Apple Watch上运行的胰岛素给药应用。

“我目前使用Apple设备。所以当我需要另配设备来控制胰岛素给药时,我会考虑这一点,”她说。“我能用什么来减少需要随身携带的物品数量?”

McCollister表示,她会选择使用Loop而非其他现有系统。

“我对Loop的算法和错误报告方法感到放心得多,”她说。“我认识的参与这个过程的几乎每个人都是患者,或是患者的父母或配偶。因此,参与其中的每个人都有切身利益,”并且有快速修复漏洞的既得利益,她补充道。

另一个重要方面是Loop在推出时将兼容哪些设备。

胰岛素泵制造商Insulet和Medtronic曾是开发合作伙伴,但并未继续作为上市合作伙伴。两家公司在一份声明中表示,美敦力已停止开发可与Tidepool Loop兼容的胰岛素泵系统,而Insulet目前专注于将其新的Omnipod 5自动化胰岛素输送系统商业化。Tidepool Loop用户将需要等待兼容泵获得FDA批准与第三方控制器配合使用。

据Tidepool称,目前市场上唯一可互操作的泵仅获批与同一制造商生产的控制器配合使用,尽管第三方可互操作泵正在开发中。

该非营利组织仍在与连续血糖监测仪制造商Dexcom合作,并与一家支持替代控制器(ACE)的泵制造商处于“积极开发”阶段,Look称其为“一家人们熟知且喜爱的公司”。由于Tidepool的设备获批允许第三方互操作性,“对我们来说,一旦新设备获得FDA批准,无需提交申请即可轻松添加新的CGM和ACE泵设备,”他补充道。

下一步

Look表示,Tidepool Loop应用很快将在Apple App Store上架供iPhone用户使用,但需要处方。医生可开具处方,并设置他们认为适合患者的个性化起始参数,患者随后将通过电子邮件或短信收到处方代码以下载应用。

该公司尚未设定定价,并将与设备制造商合作确定,Look补充道。

“我们的使命之一是尽可能广泛地推广我们的技术。这意味着尽可能降低成本,”这位CEO表示。

根据Tidepool的财务报表,该组织在2022年拥有200万美元的现金和应收账款,并计划利用其服务收入——加上捐赠和拨款——来资助其工作。

“我相信DIY社区将永远充满活力、蓬勃发展,”Look表示。“(这)为那些不想自己搭建系统、或希望获得Loop体验、但又希望获得医生处方和FDA批准所带来的安心感的人们提供了一个选择。”