Les pancréas artificiels ou systèmes en boucle fermée

Qu’est-ce qu’un pancréas artificiel et comment fonctionne la boucle fermée hybride ?

La boucle fermée hybride est un dispositif médical qui vise à imiter le fonctionnement naturel du pancréas, l’organe chargé de produire l’insuline indispensable à la régulation du taux de sucre dans le sang (la glycémie). C’est la raison pour laquelle ces systèmes sont aussi appelés « pancréas artificiel ».

Un système de boucle fermée hybride combine, selon le modèle, deux ou trois composants qui communiquent entre eux :

une pompe à insuline qui délivre de l’insuline en continu,

un capteur de mesure en continu du glucose (MCG),

entre ces deux composants, un algorithme d’intelligence artificielle qui est installé dans la pompe ou dans un appareil de commande type smartphone.

En se basant sur les données communiquées par le capteur, sur des informations entrées par le ou la patient(e), et sur l'évolution estimée de la glycémie, l’algorithme exécute des calculs, puis ajuste la dose d’insuline à délivrer de façon semi-automatique.

En effet, ces systèmes n’ont pas encore la capacité de gérer de manière totalement autonome les doses d’insuline supplémentaires à administrer lors des différentes prises alimentaires (repas et/ou encas) ou lors de la pratique d’une activité physique. Pour que le système fonctionne correctement, il incombe donc aux patient(e)s de réaliser encore quelques actions, comme le calibrage des appareils, mais aussi de savoir identifier les incidents comme les pertes de connexion ou les obstructions du dispositif d’injection.

La différence entre pompe à insuline et pancréas artificiel

Les pancréas artificiels ne remplacent pas les pompes à insuline, mais les couplent à un appareil de mesure en continu du glucose (MCG) et à une intelligence artificielle. Cet ensemble peut alors décider lui-même de la quantité d’insuline à délivrer, comme le fait un pancréas chez une personne non-diabétique.

C’est donc une nouvelle manière de prendre en charge le diabète ; un moyen de fournir la dose d'insuline la plus adéquate possible, en fonction des besoins de chaque patient(e). Mais l’insuline est toujours administrée par la pompe.

Les avantages des systèmes de boucle fermée hybride

Plusieurs dizaines d’études sur les systèmes de boucle fermée hybride ont été réalisées auprès de patient(e)s adultes et enfants pour évaluer leur efficacité. Les résultats sont plus qu’encourageants :

Une augmentation significative du temps passé dans la cible glycémique optimale (70-180 mg/dL) par rapport au traitement de référence : la pompe à insuline. 

Un effet positif qui se retrouve également la nuit avec une augmentation moyenne d’environ 15% du temps passé dans la cible, ce qui implique une réduction des risques d’hypoglycémies nocturnes.

Une réduction de moitié du temps passé en hypoglycémie.

Par ailleurs, sur les populations étudiées, il n’a pas été constaté d’accidents métaboliques aigus de type acidocétoses et/ou hypoglycémies sévères.

Le pancréas artificiel, pour qui ?

Pour l’instant, les dispositifs de boucle fermée hybride sont uniquement indiquée chez les patient(e)s vivant avec un diabète de type 1 dont l’objectif glycémique n’est pas atteint malgré une insulinothérapie intensive par pompe à insuline bien conduite pendant plus de 6 mois et une autosurveillance glycémique pluriquotidienne (au moins 4 fois par jour). Des conditions que les experts espèrent voir s’élargir à toutes les personnes vivant avec un diabète et qui en ont médicalement besoin.

Par ailleurs, pour pouvoir bénéficier d’un système de boucle fermée hybride, il y a certains prérequis. Si, bien sûr, l’avis du diabétologue est essentiel à sa mise en place, la personne doit aussi maîtriser :

les principes de l’insulinothérapie fonctionnelle (comptage des glucides pour pouvoir annoncer les repas tout comme la durée et l'intensité de l’activité physique),

l’utilisation de la pompe et du système de MCG,

le module de commande qui contient l'algorithme, si celui-ci n’est pas déjà intégré dans la pompe.

Il est également nécessaire d'être suffisamment ouvert pour accepter les recommandations émanant du système comme les indications de corrections ou de resucrage, mais aussi les demandes éventuelles de calibrations supplémentaires.

Toutefois, pour que cette révolution thérapeutique opère, la législation prévoit un accès à une formation à l’utilisation de ces outils au sein d’un centre initiateur spécialisé.

La disponibilité des dispositifs de boucle fermée hybride en France

À l’heure actuelle, le marché français compte 3 dispositifs de boucle fermée hybride qui ont obtenu un marquage CE :

Boucle fermée hybride Control-IQ (Tandem) : l’association de la pompe à insuline t:slim X2 avec le capteur Dexcom G6 est monitorée via la technologie Control-IQ™. Ce dispositif est disponible pour les patient(e)s ayant un diabète de type 1 qui sont âgé(e)s d’au moins 6 ans.

Boucle fermée hybride Smartguard (Medtronic) : la 780G est une pompe à insuline utilisée pour la boucle fermée hybride qui embarque l’algorithme Smartguard, couplée avec le capteur Guardian™ Sensor 3 ou avec le capteur Guardian™ Sensor 4. Ce dispositif est disponible pour les patient(e)s ayant un diabète de type 1 qui sont âgé(e)s d’au moins 7 ans.

Boucle fermée hybride DBLG1 (Diabeloop) : cette boucle fermée hybride est composée de la pompe Kaleïdo couplée avec le capteur Dexcom G6 et fonctionne avec l’algorithme DBLG1 embarqué dans un terminal dédié indépendant. Ce dispositif est disponible pour les patient(e)s adultes ayant un diabète de type 1. 

Chaque appareil a ses spécificités et ses indications propres. Un modèle peut donc ne pas correspondre à tout le monde.

Sources :

Mise en place de l’insulinothérapie automatisée en boucle fermée : position d’experts français. Médecine des maladies Métaboliques - tome 14, n°5 S1, septembre 2020.

Pr Hélène Hanaire Médecin endocrinologue-diabétologue, chef du service Diabétologie, Maladies métaboliques et Nutrition du CHU de Toulouse et past-présidente de la SFD Conférence de presse - SFD 2020.

Weisman et al, Effect of artificial pancreas systems on glycaemic control in patients with type 1 diabetes: a systematic review and meta-analysis of outpatient randomised controlled trials, Lancet Diabetes Endocrinol. 2017 Jul;5(7):501-512.

Bekiari et al, Artificial pancreas treatment for outpatients with type 1 diabetes: systematic review and meta-analysis, BMJ 2018;361:k1310.

Doni Dermawan, Muhammad Abiyyu Kenichi Purbayanto, An overview of advancements in closed-loop artificial pancreas system. Heliyon. 2022 Nov 14;8(11):e11648. doi: 10.1016/j.heliyon.2022.e11648. eCollection 2022 Nov.

Direction de la Prestation de Dinno santé.

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