في عام 2000، عاش المهندس الأمريكي إدوارد داميانـو (Edward Damiano) تجربة غيرت مسار حياته تمامًا. كان ابنه الرضيع ديفيد، الذي لم يتجاوز أحد عشر شهرًا، يعاني من أعراض غريبة مثل العطش الشديد وفقدان الوزن، ليكتشف الأطباء بعد الفحوص أنه مصاب بداء السكري من النوع الأول. ومنذ تلك اللحظة، أصبح والده بمثابة بنكرياس بديل، يقيس السكر كل تسعين دقيقة ويسجل في دفاتر صغيرة كل وحدة إنسولين وكل لقمة طعام، في محاولة يائسة للحفاظ على استقرار سكر الدم لطفله.
كان العمل مرهقًا، بل مستحيلًا على المدى الطويل. يقول داميانـو: “كنت أقيس سكر ابني كل 90 دقيقة. لم نعرف النوم لأشهر. أدركت أن هذه الحياة لا يمكن أن تستمر بهذا الشكل.” لكن بدلًا من الاستسلام، بدأ يفكر بعقله الهندسي: كيف يمكن بناء جهاز ذكي يقوم بعمل البنكرياس؟ ومن هنا وُلدت فكرة البنكرياس الاصطناعي.
ما هو البنكرياس الاصطناعي؟
البنكرياس الاصطناعي هو نظام ذكي مغلق الحلقة (Closed Loop System) يحاكي وظيفة البنكرياس الطبيعي في تنظيم مستوى الجلوكوز في الدم. يتكوّن من ثلاثة أجزاء رئيسية:
مستشعر جلوكوز مستمر (CGM) يقيس مستوى السكر بشكل لحظي.
مضخة إنسولين تضخ الجرعات الدقيقة.
خوارزمية ذكية تتحكم تلقائيًا في العلاقة بينهما لضبط الإنسولين حسب حاجة الجسم.
هذه التقنية المبتكرة وفّرت راحة كبيرة لمرضى السكري من النوع الأول، حيث لم يعودوا مضطرين لحساب كل وجبة أو القلق الدائم من انخفاض السكر المفاجئ.
من الدفاتر إلى الخوارزميات: بداية الفكرة
بدأت الفكرة من أب يسهر الليالي بجوار طفله، لكنه مهندس في جامعة بوسطن يعرف أن التكنولوجيا يمكن أن تغيّر الواقع. في أوائل الألفية، ظهرت أجهزة قياس السكر المستمر، تلتها مضخات الإنسولين التي تضخ الجرعات بدقة. لكن هذه الأجهزة كانت لا تزال تعتمد على الحساب اليدوي من المريض. وهنا قرر داميانـو بناء نظام مغلق بالكامل يدير السكر آليًا دون تدخل بشري.
تأسيس شركة Beta Bionics وبداية الطريق (2015)
في عام 2015، أسس داميانـو شركته الخاصة Beta Bionics، ليحوّل فكرته إلى واقع. أطلق على الجهاز اسم iLet، وهو أول بنكرياس اصطناعي متكامل يعتمد على الذكاء الاصطناعي لتعلّم جسم المريض وضبط الإنسولين تلقائيًا. كان تصميم الجهاز بسيطًا: لا حاجة لحساب الكربوهيدرات أو إدخال بيانات معقدة، فقط يضع المريض وزنه في البداية، وعند الوجبات يختار ما إذا كانت صغيرة أو متوسطة أو كبيرة. يقوم الجهاز بالباقي.
وفي عام 2023، وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) رسميًا على الجهاز، ليصبح أول نظام ذكي مغلق بالكامل معتمد للأطفال والبالغين من سن 6 سنوات فأكثر. وبعد عامين فقط، أي في يناير 2025، أصبحت شركة Beta Bionics مدرجة في البورصة، لتتحول القصة من مبادرة عائلية إلى إنجاز علمي عالمي.
كيف يعمل البنكرياس الاصطناعي iLet؟
يعتمد الجهاز على تواصل مستمر بين المستشعر والمضخة من خلال خوارزمية ذكية. يقوم المستشعر بإرسال قراءات السكر كل دقيقة، ثم تحلل الخوارزمية هذه البيانات وتقرر كمية الإنسولين المطلوبة، فتضخ المضخة الجرعة المناسبة فورًا. لا حاجة لأي تدخل يدوي.
أظهرت التجارب أن المستخدمين الذين استخدموا الجهاز تمكنوا من الحفاظ على استقرار سكر الدم بنسبة تجاوزت 90% من الوقت داخل النطاق الآمن، مع انخفاض كبير في حالات هبوط السكر، وتحسّن عام في جودة الحياة.
التحديات التقنية وراء تطوير البنكرياس الاصطناعي
تطوير الجهاز لم يكن سهلًا، لأن كل مريض يختلف عن الآخر في استجابة جسمه للإنسولين. كما أن الإنسولين الصناعي لا يعمل بالسرعة نفسها التي يعمل بها الإنسولين الطبيعي. لذلك احتاج العلماء إلى بناء خوارزميات تنبؤية قادرة على توقع ارتفاع أو انخفاض السكر قبل حدوثه.
هنا ظهر دور علماء مثل بوريس كوفاتشيف (Boris Kovatchev) من جامعة فرجينيا، الذي طور عام 2008 نموذجًا رقميًا لمحاكاة جسم الإنسان يسمى UVA/Padova Simulator، مما سمح باختبار أنظمة البنكرياس الاصطناعي بدون تجارب بشرية طويلة أو خطيرة.
الذكاء الاصطناعي يغيّر قواعد اللعبة (2025)
منذ عام 2020، بدأت الشركات في دمج تقنيات الذكاء الاصطناعي داخل أنظمة تنظيم السكر. وبحلول 2025، أصبحت الخوارزميات قادرة على التعلم من بيانات المستخدم نفسها. تستخدم هذه الأنظمة مفاهيم متقدمة مثل “التوأم الرقمي” (Digital Twin)، وهو نموذج رقمي يحاكي جسم كل مريض بشكل فردي، ويتنبأ بتغير مستوى السكر بناءً على نشاطه وطعامه ونومه.
كما بات بإمكان الأطباء متابعة بيانات المريض عن بُعد عبر تطبيقات سحابية، ما جعل التحكم في السكري أكثر دقة وأمانًا من أي وقت مضى.
الأثر الإنساني والتجاري لتقنية البنكرياس الاصطناعي
يُعتبر جهاز iLet اليوم علامة فارقة في علاج السكري من النوع الأول. سعره يبلغ نحو 3,500 دولار أمريكي، وهو أقل من الأجهزة المنافسة، مما جعله متاحًا لشريحة أكبر من المرضى.
يقول الطبيب ستيفن راسل، كبير أطباء مستشفى ماساتشوستس العام: “هذه التقنية مكّنت أشخاصًا لم يتمكنوا من التحكم في سكرهم من قبل من الوصول إلى مستويات آمنة لأول مرة.”
أما داميانـو فيرى أن المهمة لم تنته بعد، ويقول: “أريد نظامًا ديمقراطيًا يمكن لأي شخص في العالم استخدامه بسهولة، بغض النظر عن وضعه المادي.”
مستقبل البنكرياس الاصطناعي
الخطوة القادمة التي يعمل عليها فريق Beta Bionics هي تطوير نسخة ثنائية الهرمون من الجهاز، تجمع بين الإنسولين والغلوكاغون، الهرمون الذي يرفع السكر عند انخفاضه. هذا التطور سيجعل الجهاز أقرب ما يكون إلى البنكرياس الطبيعي في جسم الإنسان.
كما يجري تطوير نسخ جديدة يمكن ربطها بالهواتف الذكية لتقديم تنبيهات وتوصيات فورية حول النشاط البدني والتغذية، باستخدام الذكاء الاصطناعي والتحليل التنبؤي.
من مأساة شخصية إلى أمل عالمي
تحوّلت قصة خوف أب على ابنه إلى ثورة طبية أنقذت حياة الآلاف حول العالم. اليوم يعيش ديفيد داميانـو حياة طبيعية، يدرس في الجامعة ويعيش بحرية بفضل الجهاز الذي صمّمه والده. إنها قصة تُثبت أن الإصرار والحب والعلم يمكن أن يلتقوا ليصنعوا تغييرًا حقيقيًا.
لم يكن البنكرياس الاصطناعي مجرد جهاز طبي، بل رمزًا للأمل في حياة أفضل لمرضى السكري في كل مكان.
