Systèmes «hybrid closed loop»: un pancréas bioartificiel est-il bientôt disponible?

Calculer, mesurer et corriger: voilà à quoi ressemble encore le quotidien de nombre de patient·es atteint·es de diabète de type 1. Cependant, les capteurs modernes et les systèmes de pompes intelligents prennent désormais en charge de plus en plus de fonctions du pancréas. Un pancréas bioartificiel sera-t-il bientôt disponible? Lors du FOMF Diabetes Update Refresher, le Pr Dr méd. Roger Lehmann, de l’Hôpital universitaire de Zurich, a expliqué où en était la technologie à l’heure actuelle et quelles étaient les limites.

Dans des conditions normales, 1g de cellules bêta suffit à réguler la glycémie, et ce dans une plage très étroite allant de 3 à 5mmol/l à jeun et de 7 à 8mmol/l en postprandial. Parallèlement, l’insuline reste détectable en continu dans le sang.

Les patient·es atteint·es de diabète de type 1 présentent un déficit en cellules bêta. Cela signifie d’une part qu’aucun «capteur de glucose physiologique» n’existe et d’autre part que le pancréas n’est plus en mesure de libérer de l’insuline dans le sang. Ces deux facteurs sont toutefois indispensables au maintien d’une glycémie normale. «L’insuline peut certes être remplacée, mais uniquement par une administration par voie sous-cutanée», a expliqué l’expert. L’insuline a toutefois une demi-vie nettement plus courte dans le sang que dans le tissu sous-cutané (5 minutes par rapport à environ 2 heures), ce qui permet de réguler la glycémie avec beaucoup plus de précision.

Même les systèmes modernes ne remplacent pas le calcul des glucides

Les progrès technologiques réalisés au cours des dernières décennies ont considérablement amélioré le traitement du diabète. Les capteurs de glucose modernes sont aujourd’hui très petits, adhèrent bien à la peau et ne nécessitent parfois même plus de calibrage. «Nous commençons souvent une insulinothérapie par un capteur», a expliqué l’expert. Il convient toutefois de déterminer au cas par cas quel capteur est le plus adapté. «Si la différence entre l’HbA_1c estimée et celle mesurée est trop importante, je recommande un capteur pouvant être calibré», explique R. Lehmann. L’utilisation d’un capteur de glucose est généralement suivie de celle d’une pompe à insuline, qui a de nos jours presque toujours lieu dans le cadre d’un traitement par pompe avec capteur. On privilégie désormais les systèmes «hybrid closed loop».

Autrefois, il fallait programmer manuellement toutes les heures le débit d’insuline basale d’une pompe. Les systèmes de pompe modernes, en revanche, sont en grande partie semi-automatiques: ils ajustent en continu le débit d’insuline basale en fonction des valeurs de glycémie mesurées et administrent automatiquement des bolus de correction, le cas échéant.

Les systèmes actuels offrent plusieurs fonctions: par exemple, l’administration classique de doses d’insuline basale et de bolus, et la gestion intelligente de la glycémie postprandiale («BolusExpert»). À cela s’ajoutent des technologies avancées telles que la mesure du glucose en continu (GCM) ainsi que les systèmes de pompe à insuline avec capteur.

«Malgré l’aide technique dont il·elles bénéficient, il est toutefois essentiel que les patient·es sachent quelle quantité de glucides il·elles consomment. Sinon, il·elles ne seront pas aptes à faire fonctionner la pompe», a souligné R. Lehmann (Fig.1).

La quantité de glucides consommés à chaque repas doit toujours être saisie manuellement, tandis que l’algorithme utilise le facteur de correction enregistré pour ajuster automatiquement l’administration d’insuline. Les variations du facteur glucidique ont une incidence directe sur la quantité d’insuline calculée. Comme l’insuline est administrée par voie sous-cutanée et que son action est donc retardée, il est également nécessaire d’indiquer l’heure des repas avec la plus grande précision possible afin d’éviter les pics de glycémie postprandiaux.

Calculer correctement ses besoins en insuline: facteurs glucidique et de correction

Une personne pesant 70kg a en principe besoin d’environ 50 unités d’insuline par jour, dont environ la moitié sous forme d’insuline basale et l’autre moitié sous forme d’insuline en bolus.

Le facteur glucidique sert à calculer le bolus prandial. Il indique combien de grammes de glucides peuvent être couverts par une unité d’insuline, généralement environ 10g de glucides par unité d’insuline. Le facteur de correction, quant à lui, indique de combien une unité d’insuline fait baisser la glycémie: en moyenne d’environ 2mmol/l pendant la journée et d’environ 4mmol/l pendant la nuit.

«De nombreux facteurs influent sur la glycémie. Les besoins en insuline varient d’un jour à l’autre et d’une nuit à l’autre», a expliqué l’expert. Il est donc d’autant plus important d’administrer la dose d’insuline adéquate. «C’est justement là que des erreurs graves se produisent souvent», a averti R. Lehmann. Des études montrent qu’environ une hyperglycémie sur trois n’est pas traitée par un bolus de correction.¹ De plus, ces bolus ne sont pas calculés correctement dans environ un cas sur deux.² L’absence ou l’inexactitude des bolus de correction entraîne souvent une augmentation du taux d’HbA_1c et accroît le risque d’hyperglycémie.^1,3

«En calculant rigoureusement les glucides, on peut calculer le bolus avec la plus grande précision possible», a déclaré l’intervenant. De nombreuses personnes concernées trouvent toutefois fastidieux d’estimer la quantité de glucides consommés: près de la moitié des patient·es trouvent que calculer les glucides est fastidieux⁴ et près de 60% n’estiment pas correctement la quantité.⁵ L’expert considère qu’il est urgent d’agir dans ce domaine, car des estimations erronées peuvent avoir de lourdes conséquences. Si la quantité de glucides est sous-estimée, cela entraîne une hyperglycémie dans près de 90% des cas; une surestimation conduit en revanche à une hypoglycémie dans 63% des cas.⁶

Analyse des données des pompes et des capteurs

R. Lehmann a ensuite expliqué comment interpréter correctement les données des capteurs: «commencez par examiner l’évolution nocturne de la glycémie, puis les valeurs pré- et postprandiales». Les valeurs postprandiales doivent être mesurées immédiatement après le repas, puis une heure et trois heures plus tard. «Notre objectif est qu’au moins 70% des valeurs se situent dans la plage cible comprise entre 3,9 et 10mmol/l», a-t-il souligné. Cela est étroitement lié au taux d’HbA_1c: si 70% des valeurs se situent dans la plage cible, cela correspond généralement à un taux d’HbA_1c d’environ 7,0%.

Il est tout aussi important d’évaluer l’intervalle entre l’injection et le repas: «l’idéal est un intervalle d’environ 30 minutes, voire d’une heure pendant la grossesse», a-t-il déclaré. Il convient en outre de veiller à la bonne détermination des facteurs de correction et glucidique, aux risques d’hypoglycémie ainsi qu’au temps passé en mode automatique.

Systèmes «hybrid closed loop» actuels: tandem t:slim X2 et Medtronic 780G

R. Lehmann a également présenté plus en détail divers systèmes «hybrid closed loop» modernes. La valeur cible de glycémie par défaut de la pompe t:slim X2 est de 6,1mmol/l. Cette valeur, ainsi que la durée d’action de l’insuline réglée à cinq heures, ne peuvent pas être modifiées par les utilisateurs. Si la glycémie dévie de la plage cible dans les 30 minutes, le système ajuste automatiquement le débit d’insuline basale. En outre, un bolus de correction automatique au maximum peut être administré par heure. La plage cible peut être élargie en cas d’activité physique et réduite en mode sommeil. La pompe offre également la possibilité d’un bolus prolongé, par exemple dans un rapport de 40:60, 40% de la dose d’insuline étant administrés immédiatement et les 60% restants sur une période de deux heures.

Le système Medtronic 780G permet quant à lui de choisir entre différentes valeurs cibles de glycémie prédéfinies (5,5, 6,1 ou 6,7mmol/l) et d’ajuster la durée d’action de l’insuline. «Je recommande généralement un réglage de deux heures», explique l’expert. Ce système corrige lui aussi automatiquement les valeurs de glycémie élevées et peut administrer des bolus de correction plusieurs fois par heure. Un bolus prolongé n’est toutefois pas possible en mode automatique. Le capteur correspondant doit uniquement être calibré lors de la première mise en service; le Guardian Sensor 4 ne nécessite plus aucun calibrage. «Ce traitement n’est toutefois pas encore accessible à tou·tes les patient·es», a fait remarquer R. Lehmann.

À l’heure actuelle, un seul système de pompe est officiellement autorisé pour une utilisation pendant la grossesse: le système Ypsopump en association avec l’application CamAPS FX.

Fonction SmartGuard et systèmes «smartpen»

L’expert a également présenté la nouvelle fonction «SmartGuard» des pompes à insuline modernes, destinée à protéger les patient·es contre l’hypoglycémie. «Si le taux de glucose baisse, la pompe interrompt automatiquement l’administration d’insuline. Ce n’est que lorsque le taux remonte que l’insuline est à nouveau administrée», a-t-il expliqué (Fig.2).

Il a aussi mis en avant les systèmes «smartpen» en association avec la GCM. «Ils alertent en cas de hausse rapide du taux de glucose, rappellent les bolus prandriaux oubliés et détectent les pics de glycémie importants, pour lesquels ils proposent des doses de correction adaptées», explique R.Lehmann. De plus, ces systèmes génèrent un rapport CareLink complet qui répertorie toutes les valeurs de glycémie et tous les bolus administrés. Des études montrent qu’ils permettent d’améliorer la régulation métabolique et d’augmenter jusqu’à 70% le temps dans la plage cible.

Quels sont les traitements pris en charge par les caisses-maladie?

Les capteurs GCM coûtent entre 4,66 et 11,70 francs par jour, tandis qu’une pompe à insuline coûte environ 10 francs par jour. Certaines conditions doivent toutefois être remplies pour que les caisses-maladie prennent en charge les coûts des capteurs, par exemple la survenue d’hypoglycémies sévères ou un taux d’HbA_1c >8,0%. En revanche, les coûts liés aux pompes à insuline sont généralement pris en charge sans difficulté. «Les caisses-maladie prennent en charge des coûts annuels à hauteur d’environ 8000 à 9000 francs», explique R. Lehmann.

Dans quelle mesure une guérison est-elle envisageable?

Aujourd’hui déjà, les transplantations d’îlots de Langerhans et du pancréas sont possibles. Ces deux méthodes impliquent toutefois de prendre un traitement immunosuppresseur à vie. Le nombre d’organes disponibles est également limité. À terme, l’utilisation d’îlots de Langerhans de porcs génétiquement modifiés pourrait constituer une option.

Les traitements à base de cellules souches pourraient ouvrir de nouvelles perspectives thérapeutiques à l’avenir chez les personnes atteintes de diabète de type 2, car, contrairement au diabète de type 1, il n’y a aucune destruction auto-immune des cellules bêta. La régénération des cellules bêta endogènes est également envisagée comme une approche thérapeutique potentielle.

C’est toutefois la maladie auto-immune sous-jacente qui pose un défi majeur dans le cas du diabète de type 1. Outre le remplacement des cellules bêta, il faudrait aussi contrôler la réaction auto-immune, voire la stopper définitivement. «Nous en sommes encore loin pour l’instant», a souligné R.Lehmann. À long terme, le développement d’un pancréas bioartificiel est cependant considéré comme une approche particulièrement prometteuse.

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