Scopri i Nuovi Metodi Non Invasivi per Misurare la Glicemia: Rivoluzione e Prospettive Sorprendenti!

Il diabete è una malattia cronica in crescente diffusione che, se non gestita adeguatamente, può compromettere significativamente la qualità della vita del paziente. Un monitoraggio continuo e accurato dei livelli di glucosio nel sangue è fondamentale per identificare tempestivamente episodi di ipoglicemia e iperglicemia, consentendo interventi rapidi.

Tuttavia, i metodi attualmente più accurati sono invasivi o minimamente invasivi, associati a dolore, disagio e rischi di allergie e infezioni dovute a punture ripetute. Per questo motivo, si rende necessario sviluppare dispositivi di monitoraggio continuo della glicemia che siano non invasivi e, al contempo, affidabili.

Le Sfide dei Metodi Tradizionali e l'Esigenza di Innovazione

L'esigenza di misurare la glicemia quotidianamente e più volte al giorno spinge molte persone con diabete a cercare sistemi che non richiedano la puntura del polpastrello ad ogni misurazione. Purtroppo, ad oggi non esiste ancora un glucometro con un meccanismo di funzionamento alternativo che legga il dato della glicemia in fluidi corporei senza la necessità di bucare la pelle o inserire sotto di essa un sensore.

I glucometri tradizionali misurano la glicemia su un campione di sangue prelevato pungendo un polpastrello con una penna pungidito dotata di lancetta. La goccia di sangue viene assorbita da una striscia reattiva che viene letta da un dispositivo elettronico - il glucometro - che misura la glicemia.

Un'alternativa è rappresentata dai sensori CGM (Continuous Glucose Monitoring), che permettono di misurare la glicemia senza pungersi continuamente le dita. Richiedono tuttavia di inserire stabilmente un sensore sotto la pelle (dietro il braccio o sul tronco) e di cambiarlo periodicamente. Il sensore stima la glicemia stando a contatto col fluido interstiziale, cioè il liquido che bagna le cellule. È quindi un sistema invasivo, seppur in modo minimo.

Le misurazioni sono poi inviate in modalità wireless ad un dispositivo digitale. In questo momento, glucometri o misuratori della glicemia che non usino i due sistemi appena descritti, non esistono.

Tecnologie Promettenti: Fotopletismografia e Spettroscopia ad Impedenza

In questa direzione, la fotopletismografia (PPG) e la spettroscopia ad impedenza rappresentano tecniche promettenti, in quanto consentono di monitorare le variazioni del volume e della composizione del flusso sanguigno nel tempo senza la necessità di prelievi ematici.

L'obiettivo di alcune ricerche è lo sviluppo di un algoritmo di deep learning robusto per la stima della glicemia, utilizzando segnali fotopletismografici a tre lunghezze d'onda e bioimpedenza misurata a quattro frequenze. A causa dell'assenza di dataset pubblici adeguati, è stato necessario raccogliere un nuovo insieme di dati utilizzando un sistema specifico e un glucometro invasivo come riferimento.

Approcci basati su Reti Neurali

Sono stati sviluppati e confrontati due approcci basati su reti neurali. Il primo approccio utilizza un Multilayer Perceptron (MLP) a cui vengono fornite feature estratte manualmente dai segnali acquisiti, mentre il secondo impiega un Encoder-MLP che sfrutta una combinazione di convoluzioni 2D e reti BiLSTM per estrarre automaticamente le feature rilevanti dai dati.

L'Allerta della FDA e le Truffe Online

La Food and Drug Administration statunitense ha diffuso un comunicato in cui raccomanda di non acquistare o utilizzare smartwatch reclamizzati come in grado di misurare la glicemia senza la goccia di sangue, perché privi di garanzie sulla loro sicurezza ed efficacia. Questa indicazione nasce dalla preoccupazione che l’utilizzo potrebbe dare luogo a misurazioni perlomeno imprecise, con il rischio di errori nella gestione della terapia per il diabete.

Sui social si trovano offerte truffaldine di glucometri ottici, simili a saturimetri, spacciati per innovative soluzioni di aziende leader di settore, ma autorizzate solo all’estero. Queste offerte accendono la speranza di molti pazienti diabetici che vorrebbero un sistema meno gravoso che non contempli lancette, pungidito, gocce di sangue e strisce reattive.

Spesso infatti le pubblicità puntano sulla provenienza estera di questi dispositivi, su autorizzazioni in paesi all’avanguardia o su innovazioni ancora non disponibili nel nostro paese. Il problema dei falsi glucometri non invasivi esiste anche all’estero.

Lo scorso 21 febbraio, la FDA ha allertato i cittadini di diffidare di smartwatch o smart ring che sostengano di potere misurare o stimare i livelli di glucosio “senza bucare la pelle” o “senza pungere il dito”. Nessuno di questi dispositivi ha infatti passato il vaglio dell’ente dimostrando di misurare in modo accurato e affidabile la glicemia.

Anche in Canada, nel novembre 2023 il Dipartimento per la Salute ha avvisato i cittadini che su social media e piattaforme di vendita online sono pubblicizzati smartwatch per la lettura della glicemia che non hanno subito il vaglio dell’agenzia canadese.

Il Monitoraggio Continuo del Glucosio (CGM)

Esiste però il monitoraggio continuo del glucosio (CGM). Esso permette di misurare i valori della glicemia 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 altro dispositivo digitale.

FreeStyle Libre - ad esempio - è un sistema CGM per il monitoraggio della glicemia che non richiede la puntura del polpastrello. 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.

La comodità è notevole, anche se il sistema dei glucometri CGM resta comunque invasivo e i risultati restituiti scontano un ritardo di alcuni minuti rispetto al reale valore della glicemia, per cui richiedono calibrazioni personalizzate. In futuro, però, potrebbe essere reso disponibile un glucometro che si basa sulla tecnologie NIGM o non invasive blood glucose monitoring - ossia sulla misurazione non invasiva del glucosio - che, ricorrendo a sensori molto potenti, potrebbe essere in grado di misurare il valore della concentrazione del glucosio non più da una goccia di sangue o dal liquido interstiziale (ISF) ma anche attraverso la pelle con l’ausilio di una luce laser o attraverso la saliva, il respiro o il sudore.

La gestione medica ideale del diabete si basa sulla ricerca dell’equilibrio farmacologico per mantenere la glicemia del paziente quanto più possibile stabile e entro valori considerati accettabili. Un efficace e costante controllo del glucosio è di cruciale importanza per il diabetico nel prevenire complicazioni a lungo termine soprattutto a carico del sistema cardiovascolare.

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.

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 questo ormone 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).

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 Futuro del Monitoraggio della Glicemia: NIGM e Wearables

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. In particolare, Apple prosegue con lo sviluppo di un sensore di radiazioni terahertz per consentire il monitoraggio della glicemia diretta con lo smartwatch e che sebbene annunciato per quest’anno, non è poi stato incluso nel nuovo Apple Watch 8. 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: 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 progettando uno smartwatch che monitora costantemente 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.

Il Parere dei Medici e le Raccomandazioni

Non tutti i pazienti diabetici hanno bisogno di effettuare un automonitoraggio serrato della glicemia: lo spiega l’Associazione Medici Diabetologi, che raccomanda ai suoi stessi medici e spiega ai cittadini che non è necessario l’auto-misurazione quotidiana della glicemia in tutte le persone con diabete di tipo 2 se sono in trattamento con farmaci che non causano ipoglicemia come effetto indesiderato. In questi casi, una misurazione così frequente non aggiunge informazioni utili per mantenere un buon controllo del livello degli zuccheri nel sangue.

“Ai diabetici che tengono sotto controllo la glicemia grazie alla dieta alimentare o assumendo farmaci che hanno un basso rischio di ipoglicemia, non dovrebbe essere prescritta di routine l’automisurazione della glicemia ogni giorno. Infatti, non ci sono prove di una grande utilità dell’autocontrollo quotidiano nel diabete di tipo 2, ma anzi, secondo alcuni autori un controllo eccessivo è fonte di molta ansia e quindi danneggia inutilmente il paziente.

L’autocontrollo quotidiano della glicemia è invece importante nella gestione del diabete mellito di tipo 1. L’uso giornaliero più volte al giorno del glucometro è necessario per chi è in terapia con insulina e per chi assume farmaci orali che tendono ad abbassare troppo la glicemia, anche al di sotto di 70 mg/dl, valore sotto il quale si va in ipoglicemia […] Di conseguenza, una volta raggiunto l’obiettivo glicemico, l’uso costante del glucometro darà dei risultati piuttosto prevedibili.

Roche Diabetes Care e Dexcom ONE

Buone notizie per gli Italiani con diabete in cura con insulina. Sarà presto disponibile anche in Italia, grazie a Roche Diabetes Care, il nuovo sistema di monitoraggio in continuo della glicemia, Dexcom ONE. Infatti, il 18 Novembre 2022 si è tenuto l’evento di lancio del nuovo sistema CGM Dexcom ONE alla presenza di tutta la comunità scientifica. Un’occasione per parlare di diabete e delle più recenti soluzioni di monitoraggio che supportano la gestione quotidiana di questa patologia.

«Il monitoraggio della glicemia è fondamentale nella gestione del diabete perché permette di conoscere e personalizzare le azioni da intraprendere quotidianamente con l'obiettivo di mantenere le glicemie vicine ai valori normali - ricorda Concetta Irace, Professore ordinario, Università degli Studi Magna Graecia di Catanzaro - I dispositivi medici, che permettono alle persone con diabete di eseguire l'automonitoraggio, si sono evoluti nel tempo cercando di andare incontro alle esigenze degli utilizzatori, potenziando alcune caratteristiche che rendono i sistemi più fruibili. In particolare - prosegue la Professoressa Irace - oggi abbiamo dispositivi che misurano in continuo il glucosio (CGM) che sono diventati sempre più attendibili e maneggevoli ed i cui benefici clinici sono stati evidenziati anche in pazienti che non utilizzano i microinfusori per l'erogazione di insulina. Il CGM permette di visualizzare in tempo reale l'andamento del glucosio e di aiutare la persona con diabete a gestire le problematiche di ogni giorno utilizzando al bisogno funzionalità peculiari dei diversi sistemi. L’arrivo di nuove soluzioni come questa offre ai clinici la possibilità di scegliere la tecnologia più adeguata per le esigenze dei nostri pazienti e consente alle persone con diabete di poter monitorare la glicemia riducendo l'invasività della malattia nella vita di tutti i giorni.”

Il sistema Dexcom ONE è un sistema per il monitoraggio in continuo della glicemia adatto alle persone con diabete di tipo 1 o 2 che utilizzano insulina. Dexcom ONE utilizza un sensore indossabile e un trasmettitore per misurare e inviare i valori della glicemia in tempo reale in modalità wireless a un dispositivo smart compatibile tramite l'App Dexcom ONE.

«Con questo innovativo sistema, inoltre, si attua pienamente la nostra missione volta a portare un reale sollievo a tutte le persone con diabete e a chi se ne prende cura. Lo facciamo, oggi, grazie all’importante partnership con Dexcom, che ci permetterà di accelerare l'accesso a un sistema CGM innovativo, riducendo così l'immenso peso quotidiano di questa malattia cronica sulle persone, sulla società e sul sistema sanitario italiano» conclude Rodrigo Diaz De Vivar, General Manager Roche Diabetes Care Italy.