Auf dem Weg zum Closed Loop: Was die Diabetes-Industrie für uns in der Pipeline hat

Ihr eigenes Diabetesmanagement hält Antje lieber frei von allzu viel technischem Schnickschnack. Und trotzdem verfolgt sie aufmerksam, was sich auf dem Markt der Diabetestechnologie tut. Zum Beispiel der Jahrestagung der DDG, bei der ein Überblick über neue Produkte gegeben wurde, die so langsam auch den Namen „künstliche Bauchspeicheldrüse“ verdienen.

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Ich persönlich bin mit meinem ganz gewöhnlichen, mechanischen Insulinpen und mit meinem FreeStyle-Libre-Sensor ja hochzufrieden. Bedarf für eine Insulinpumpe oder ein rtCGM-System sehe ich in meinem Diabetesmanagement nicht. Erst recht nicht für ein System, das Pumpe und Sensor miteinander koppelt und daraus eine quasi automatisierte künstliche Bauchspeicheldrüse („Closed Loop“) macht. Trotzdem finde ich es ungeheuer spannend, was andere Menschen mit Diabetes so alles anstellen, die mehr Spaß an Technik haben als ich. Unter dem Hashtag #wearenotwaiting findet man im Internet mittlerweile jede Menge Informationen von der und über die Community, die keine Lust mehr hat, auf die Industrie zu warten, bis endlich ein kommerzielles Closed-Loop-System verfügbar ist.

Wem es an Lust, Mut und Zeit fehlt, der braucht noch etwas Geduld

Natürlich hat nicht jeder genug Lust, Mut und Zeit, herumzuwerkeln und sich aus vorhandenen Insulinpumpen und CGM-Systemen auf eigene Faust ein Closed-Loop-System zu bauen, wie es diese Bastler tun. Nun, wem es an Lust, Mut und Zeit hierfür fehlt, der braucht halt ein wenig Geduld. Doch über kurz oder lang wird es auch reguläre Produkte von den großen Unternehmen aus der Diabetestechnik-Branche geben, die eine nahezu automatische Insulindosierung auf Basis der gemessenen Gewebezuckerdaten vornehmen.

Beim Jahreskongress der Deutschen Diabetes Gesellschaft (DDG), der im Mai 2018 in Berlin stattgefunden hat, habe ich hierzu einen sehr spannenden Vortrag von Dr. Andreas Thomas gehört. Er arbeitet beim Unternehmen Medtronic, ist in der Diabetestechnik-Szene mit jedem per Du und hat einen tollen Überblick über diverse Produktentwicklungen, die in seinem eigenen Unternehmen, aber auch in anderen Unternehmen anstehen.

Open Loop – LGS – Hybrid Closed Loop – Closed Loop – bihormoneller Closed Loop

Andreas erläuterte zunächst einmal, was ein System eigentlich leisten muss, um sich als „Closed Loop“ zu qualifizieren. Natürlich muss es zum einen Glukosewerte messen und zum anderen Insulin abgeben. Doch das kann eine sensorunterstützte Insulinpumpentherapie (in Fachkreisen gern mit SuP abgekürzt) auch längst. Wenn Insulinpumpe und CGM-System bei der SuP nur so kommunizieren, dass die Glukosewerte auf dem Pumpendisplay angezeigt werden, reagiert die Pumpe nicht auf fallende oder steigende Glukosewerte, sondern gibt Insulin ausschließlich nach ihrer programmierten Basalrate bzw. in Form von Boli ab.. Ein „Open Loop“ also.

Der nächste Schritt in Richtung Closed Loop ist die automatische Hypo-Abschaltung (in Fachkreisen „Low Glucose Suspend“, LGS, genannt) und prädiktive Hypo-Abschaltung (in Fachkreisen „Predictive Low Glucose Suspend“, PLGS, genannt), die bei niedrigen Glukosewerten die Insulinzufuhr vorübergehend unterbricht. Die Medtronic-Pumpe MiniMed 640G kann das, wenn sie in Verbindung mit einem rtCGM-System verwendet wird. Noch einen Schritt weiter gelangt man zum Hybrid Closed Loop, der mithilfe eines Algorithmus dafür sorgt, dass das System über die Hypo-Abschaltung hinaus auch bei hohen Glukosewerten gegensteuert. Außerdem passt es auf Basis der CGM-Daten die Basalrate permanent an die aktuellen Gegebenheiten an. Ein Bolus zum Essen muss aber auch hier von Hand abgegeben werden.

Ein solches Hybrid-Closed-Loop-System ist in Form der Insulinpumpe MiniMed 670G (wieder in Verbindung mit einem rtCGM-System) in den USA bereits auf dem Markt – in Europa hängt es von den behördlichen Zulassungen ab, wann das System verfügbar sein wird. Die letzte Stufe, sprich: der „echte“ Closed Loop, ist dann erreicht, wenn ein System das Zusammenspiel zwischen Glukosewerten und Insulinspiegel vollkommen eigenständig und ohne manuelle Bolusgaben ausbalanciert – idealerweise sogar in Form eines „bihormonellen Closed Loop“, bei dem die Pumpe nicht nur Insulin, sondern auch dessen Gegenspieler Glukagon enthält.

Einen Closed Loop bauen? Keine triviale Aufgabe!

Insbesondere der bihormonelle Closed Loop ist derzeit noch Zukunftsmusik, weil Glukagon derzeit – anders als Insulin – nur schwer als stabile Flüssigkeit in Ampullen gelagert werden kann. Und auch sonst ist es technisch alles andere als trivial, einen echten Closed Loop zu entwickeln, der als ein Gerät „von der Stange“ bei allen Menschen mit Diabetes gleichermaßen zuverlässig und sicher funktioniert. Da gilt es nämlich das grundsätzliche Problem zu überwinden, dass Insulin mit den gängigen Pumpensystemen ins Unterhautfettgewebe abgegeben wird.

Von dort aus hat es allerdings noch eine kleine Reise vor sich, bis es in der Blutbahn ankommt. Von außen zugeführtes Insulin wirkt also längst nicht so schnell wie vom Körper selbst ausgeschüttetes. Und auch bei der Glukosemessung muss man Verzögerungen einkalkulieren: Ein CGM-Sensor misst den Glukosegehalt im Zwischenzellwasser des Unterhautfettgewebes. Dort gelangt der Zucker aber erst nach den Zwischenstationen Magen/Darm und Blutbahn an, sodass Gewebezuckerdaten keine Blutzuckerdaten sind. All dies muss ein Closed-Loop-Algorithmus ebenfalls berücksichtigen. Und – nicht zu vergessen – wenn ein Produkt dann fertig entwickelt ist, muss es diverse regulatorische und behördliche Hürden nehmen, bevor es auf den Markt kommt.

Nichtsdestotrotz wird an etlichen Fronten fleißig geforscht und entwickelt, damit möglichst bald echte Closed-Loop-Systeme auf den Markt kommen können. Hier einmal ein Überblick über die Projekte, die Andreas bei seinem Vortrag vorgestellt hat:

  • Das Unternehmen Insulet arbeitet am OmniPod Horizon, einem OmniPod mit integriertem Bluetooth, der mit dem OmniPod Dash PDM gepaart wird und sich mit dem rtCGM-System von Dexcom koppeln lässt. Zusammen handelt es sich dann um einen Hybrid Closed Loop. Mehr Informationen hierzu gibt es u. a. hier.
  • Der Insulinhersteller Lilly entwickelt derzeit eine Einweg-Patch-Pumpe in Form einer Puck-Scheibe, die ein Pumpenreservoir für 3ml Insulin enthält und mit dem rtCGM-System Dexcom G6 gekoppelt wird. Auch dieses System soll ein Hybrid Closed Loop werden, wie man zum Beispiel hier nachlesen kann.
  • Das Unternehmen Tandem Diabetes arbeitet ebenfalls an einem Hybrid-Closed-Loop-System, für das es seine X2-Insulinpumpe mit dem rtCGM-System Dexcom G6 verbinden will. Mehr Infos – hier übrigens direkt vom Hersteller – gibt es hier.
  • Das Unternehmen Bigfoot Biomedical hat in seiner Pipeline eine Patch-Pumpe mit langlebigem Controller, die in Verbindung mit der nächsten Generation des FreeStyle Libre (der dann wie ein rtCGM funktionieren soll) zu einem Closed Loop wird. Mehr Informationen hierzu gibt es u. a. hier.

Ich finde, das klingt alles spannend und vielversprechend. Doch ein Wermutstropfen bleibt natürlich: All diese interessanten Projekte sind derzeit noch im Entwicklungsmodus, nur für einige von ihnen laufen bereits erste klinische Studien, in denen die Technik auf Herz und Nieren geprüft wird. Wann die neuen Systeme also auf dem Markt erhältlich sein werden, steht derzeit noch in den Sternen. So lange heißt es für Fans eines Closed Loop also: entweder weiter warten oder #wearenotwaiting.

11 Kommentare zu “Auf dem Weg zum Closed Loop: Was die Diabetes-Industrie für uns in der Pipeline hat

  1. Hallo Antje,

    eine tolle Recherche und ein toller Beitrag! Da ich mich auch mit den Hintergründen befasst habe, möchte ich noch eine kleine Anmerkung geben: Erst vor kurzem habe ich gelesen, dass es einer dänischen Firma gelungen sein soll, Glukagon als stabile Flüssigkeit bereitzustellen, bzw. dass es kurz vor der Markteinführung sein soll.

    Was das Insulin angeht, haben wir ja bereits FIASP, welches bereits nach 4 Minuten subcutaner Gabe, im Kreislauf nachgewiesen werden kann. Leider hat jedes Medikament und jede “Maschine” auch ein gewisses Risiko, dass eine Fehlfunktion passiert. Deshalb glaube ich erstmal nicht daran, dass wir eine Komplettlösung in den nächsten 5 Jahren erwarten können, die einfach vom Arzt angelegt wird und der betroffene Diabetiker sich um seine Einstellung nicht mehr kümmern muss. Ich denke, dass wir einen riesigen Nachholbedarf an guten Schulungen haben, die die interessierten Diabetiker soweit vorbereitet, dass auch bei einem Ausfall des Closed Loop, der Betroffene weiß, was zu tun ist. Da ich seit einigen Monaten Xdrip nutze um meinen Dexcom auszulesen, habe ich vieles aus den USA gelernt, was hierzulande in den Schulungen eher verschwiegen wird um die Einstellung nicht unnötig kompliziert zu machen. Mir hat es jedoch sehr geholfen und ich konnte meine Einstellung damit soweit optimieren, dass ich mittlerweile mit dem HbA1c im Normbereich bin.

    Über das Xdrip schreibe ich übrigens gerade an einem Beitrag für die Blood Sugar Lounge.

    Viele Grüße

    Volker

  2. Hallo Volker!
    >>Über das Xdrip schreibe ich übrigens gerade an einem Beitrag für die Blood Sugar Lounge.<<<
    Das ist sehr gut! Wir "normal Sterbliche" wissen einfach zu wenig darüber.
    Nach einem Jahr mit meiner 1. Pumpe (Medtronic 640 G) ist das so eine Sache.
    Mal geht es sehr gut—mal richtig mies. Die Experten in der Praxis sind so gut wie nutzlos in dieser Sache. Das Ist auch kein Wunder, wenn sie die Pumpen- und FreeStyle Scanner- Daten sich nicht anschauen wollen und die Zeit beim Doc so lächerlich kurz ist….(Die Wartezeit aber um so toll lange!)
    Hinzu kommt noch, dass nach 15 Jahre Typ1 und das Alter (bin 70) meine "Unterhaut" nicht gerade perfekt ist . So weiß ich nie–liegt es an meiner Diabetes—an der Nadel oder was.
    Jetzt warte ich darauf auf meine CGM und weiß nicht wie das weiter gehen soll. Rezepte sind eingeschickt worden, aber was die Krankenkasse jetzt noch tolles will? Ich höre dies und das. Weiß aber nicht was wird.
    Vielleicht soll ich in den Teeblätterbodensatz schauen–oder I-Ching!!!!!
    (Hab's soeben gemacht:
    Ergebnis—Gut!
    "35. Progress
    Line 5:

    Aversion goes away.
    Do not worry about loss and gain.
    Going brings good fortune,
    without disadvantage.

    Do not hesitate and worry about what will be gained and what will be lost, as everything will be alright. Doing this brings no problems."

    Grüße
    Harald

  3. Hallo Antje!
    da kann ich nur Volker beipflichten!
    Toller Artikel und klasse recherchiert!
    Danke!
    Grüße
    Harald

    Hallo Volker!
    >>Über das Xdrip schreibe ich übrigens gerade an einem Beitrag für die Blood Sugar Lounge.<<<
    Das ist sehr gut! Wir "normal Sterbliche" wissen einfach zu wenig darüber.
    Nach einem Jahr mit meiner 1. Pumpe (Medtronic 640 G) ist das so eine Sache.
    Mal geht es sehr gut—mal richtig mies. Die Experten in der Praxis sind so gut wie nutzlos in dieser Sache. Das Ist auch kein Wunder, wenn sie die Pumpen- und FreeStyle Scanner- Daten sich nicht anschauen wollen und die Zeit beim Doc so lächerlich kurz ist….(Die Wartezeit aber um so toll lange!)
    Hinzu kommt noch, dass nach 15 Jahre Typ1 und das Alter (bin 70) meine "Unterhaut" nicht gerade perfekt ist . So weiß ich nie–liegt es an meiner Diabetes—an der Nadel oder was.
    Jetzt warte ich darauf auf meine CGM und weiß nicht wie das weiter gehen soll. Rezepte sind eingeschickt worden, aber was die Krankenkasse jetzt noch tolles will? Ich höre dies und das. Weiß aber nicht was wird.
    Vielleicht soll ich in den Teeblätterbodensatz schauen–oder I-Ching!!!!!
    (Hab's soeben gemacht:
    Ergebnis—Gut!
    "35. Progress
    Line 5:

    Aversion goes away.
    Do not worry about loss and gain.
    Going brings good fortune,
    without disadvantage.

    Do not hesitate and worry about what will be gained and what will be lost, as everything will be alright. Doing this brings no problems."

    Grüße
    Harald

    1. Einen Closed Loop bauen? Keine triviale Aufgabe!
      Ja das stimmt!
      Aber z.Z. (und wie lange noch?) es gibt es keine andere Lösung, und das ist besser als diab. Spätschäden auszutragen. Sogar Ärzte machen das für sich selbst ! Ist das nicht Beweis ???
      Leute, die das machen, sind glücklich damit ! Und wollen nichts anderes !
      Am Weltdiabetestag in Berlin wurde davon gesprochen Unterschriften zu sammeln damit es schneller geht.
      Ich würde sehr gerne unterschreiben und andere Leute auch, aber wo und wie ?
      Das ist die Frage !

      Angelika

  4. Vielen Dank für die Infos!

    Ich bin E-Techniker und seit vielen Jahren mit verschiedensten “Hi-Tec Geräten” vertraut.

    Ich habe große Zweifel, ob ein Real-Time-Closed-Loop-System – außer bei Kleinkindern und Senilen – angebracht ist. Technik fällt immer mal aus, der Akku ist leer, Bluetooth gestört usw.

    Ok, ein cgm ist prima, weil man schnell Messwerte hat, auch mal am Rand vom Schwimmbecken usw. und den Trend sieht. Aber ein Vollautomat?

    Alles Gute erstmal!

    h

  5. Meine 2 Cts sagen, dass wir bei solchen Themen gern zusammen mit der Technik spinnen und träumen und dabei wichtige Aspekte gern übersehen, vergessen, ausblenden….

    Z.B. die Kosten:
    Kann sich wirklich jemand vorstellen, dass auch nur 10% aller T1 in D so ein System von ihren Kassen spendiert bekämen? Und warum sollten dann T2 ICTler mit gleichen Voraussetzungen keine gleichen Ansprüche auf gleiche Kostenübernahmen haben?
    Vorstellen könnte ich mir max 10% der Pumpis bei abnehmender Übernahme von Pumpen.

    Z.B. Funktion:
    Gesund wird das meiste Insulin angefordert und ausgegeben, wenn die Glukose durch die Darmwand in die kleinen Sammler zur Pfortader gelangt, wo sie sich dann beide auf ihrem kurzen Weg in die Leber zusammentreffen, die Glukose und ihr Insulin.
    Diesen ersten Teil der natürlichen Insulinantwort ersetzen wir normal mit dem Bolus, und wenigstens einige von uns berücksichtigen wenigstens gedanklich, dass davon nur ein Bruchteil für seinen gesund wichtigsten Einsatz in der Leber ankommt.

    Kein Closed Loop kann Bolus!

    Denn Closed Loop kann nur Teil 2 der natürlichen Insulinantwort, also auf die Glukose antworten, die die Leber in den Körperumlauf gelassen hat. Und wo die zum Empfang via Pfortader kein passendes Insulin gekriegt hat, lässt die natürlich auch viel mehr als normal in den Körperumlauf. Und da kriegt Closed Loop das jetzt mit und kann drauf reagieren, um 2 wesentliche Momente verspätet:
    1. um die Bolus-Eingabe/Erstantwort
    2. um den Blutzucker-Anstieg
    erst mit dem Gewebezuckeranstieg! Und die Reaktion erfolgt durch 2 wesentliche Momente gebremst:
    a. durch den Umstand, dass Insulin vom Eintritt in die Blutbahn knappe 5 Minuten Halbwertzeit hat: 4IE wirken nach 5 Minuten im Blut nur noch wie 2 IE und nach weiteren 5 Minuten nur noch wie 1!
    b. durch die selbe Spritzstelle, durch die alle Insulinmengen für mehrere Tage mit abnehmender Aufnahmefähigkeit müssen.

    Um einigermaßen passend funktionieren zu können, müsste Closed Loop die Futtereingabe irgendwie berücksichtigen können, wenigstens via BE-Eingabe, noch besser per Foto. Und dann müsste sich das Programm hinter der Mess- und Ausgabetechnik nach Möglichkeit selbstlernend auf die Struktur der individuellen BZ-Verläufe einstellen und die entsprechend dem jeweils vorgegebenen Rahmen steuern können.

    Dazu müsste auch die Meldung gehören, dass das nur mit einem sehr viel höheren postprandialen Verlauf geht, schön rot dargestellt, und wieviel davon passen würde, damit der BZ damit im vorgegebenen grünen Rahmen bleibt.

    Bisdann, Jürgen

    P.S.: Sone geniale App gibt es ja mit predictbgl schon, allerdings noch ohne Fotomöglichkeit und ohne Pumpenautomatik.

  6. Liebe Antje,

    vielen Dank für deinen Artikel. Ich verbringe gerade die Zeit damit, mich endlich mit der Idee des Closed Loop vertraut zu machen, seit 2 Jahren trage ich die 640G und es geht eben, naja, mal besser, mal schlechter. Dein Artikel ist von 2018 – gibt es ausser der 670g, die ja wieder nur ein Kompromiss zu sein scheint, noch weitere Fortschritte?

    Viele Grüße! Jan

  7. Moin Jan,
    das trifft deine Frage zwar nicht 100%, aber neulich bin ich auf diesen Artikel gestoßen https://www.healthline.com/diabetesmine/39-new-cgms-for-diabetes#Other-noninvasive-CGMs, in dem diverse Innovationen vorgestellt werden, die derzeit bei den Unternehmen in der Pipeline sind oder zu sein scheinen.
    Und außerdem gibt es hier Infos von Fa. Tandem zu ihrem Closed Loop-Algorithmus https://www.tandemdiabetes.com/products/t-slim-x2-insulin-pump/control-iq, der den DIY-Systemen wohl etwas näher kommen soll als die 670G. Aber ich habe mich mit dem Thema in letzter Zeit nicht weiter beschäftigt, deshalb bin ich da vielleicht ein bisschen hinterher.
    LG Antje

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