Πρωτοποριακό σύστημα νευροδιαμόρφωσης αποκαθιστά την κινητική λειτουργία σε ασθενείς με σοβαρή κάκωση του νωτιαίου μυελού

Ένα πρωτοποριακό σύστημα νευροδιαμόρφωσης αποκαθιστά γρήγορα την κινητική λειτουργία σε ασθενείς με σοβαρή κάκωση του νωτιαίου μυελού (spinal cord injury – SCI), σύμφωνα με νέα έρευνα.

Η μελέτη έδειξε ότι ένα σύστημα επισκληρίδιας ηλεκτρικής διέγερσης (epidural electrical stimulation EES) που αναπτύχθηκε ειδικά για τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού επέτρεψε σε τρεις άνδρες με πλήρη παράλυση να σταθούν όρθιοι, να περπατήσουν, να κάνουν ποδήλατο, να κολυμπήσουν και να κινήσουν τον κορμό τους μέσα σε 1 ημέρα.

“Χάρη σε αυτή την τεχνολογία, καταφέραμε να προσεγγίσουμε άτομα με την πιο σοβαρή βλάβη του νωτιαίου μυελού, δηλαδή άτομα με κλινικά πλήρη βλάβη του νωτιαίου μυελού, χωρίς αίσθηση και κίνηση στα πόδια”, δήλωσε στους δημοσιογράφους κατά τη διάρκεια της ενημέρωσης του Τύπου ο Grégoire Courtine, PhD, καθηγητής νευροεπιστήμης και νευροτεχνολογίας στο Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας, το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Λωζάνης και το Πανεπιστήμιο της Λωζάνης.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε online στις 7 Φεβρουαρίου 2022 στο Nature Medicine.

Πιο γρήγορη, ακριβής, αποτελεσματική

Οι κακώσεις του νωτιαίου μυελού συνεπάγονται διακοπή των συνδέσεων μεταξύ του εγκεφάλου και των άκρων.

Για να αντισταθμίσουν αυτές τις απωλεσθείσες συνδέσεις, οι ερευνητές έχουν διερευνήσει τη θεραπεία με βλαστοκύτταρα, τις διεπαφές εγκεφάλου-μηχανής και τους ηλεκτροκίνητους εξωσκελετούς.

Ωστόσο, αυτές οι προσεγγίσεις δεν είναι ακόμη έτοιμες για ευρεία εφαρμογή.

Εν τω μεταξύ, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ακόμη και οι ασθενείς με “πλήρη” τραυματισμό μπορεί να έχουν χαμηλής λειτουργικότητας συνδέσεις και άρχισαν να διερευνούν τους επισκληρίδιους διεγέρτες που έχουν σχεδιαστεί για τη θεραπεία του χρόνιου πόνου.

Πρόσφατες μελέτες – συμπεριλαμβανομένων τριών που δημοσιεύθηκαν το 2018 – έδειξαν ότι οι εν λόγω διεγέρτες που σχετίζονται με τον πόνο είναι πολλά υποσχόμενοι σε ασθενείς με ατελή κάκωση του νωτιαίου μυελού.

Όμως η χρήση μιας τέτοιας “επαναχρησιμοποιημένης” τεχνολογίας σήμαινε ότι η συστοιχία ηλεκτροδίων ήταν σχετικά στενή και μικρή, “οπότε δεν μπορούσαμε να στοχεύσουμε όλες τις περιοχές του νωτιαίου μυελού που αφορούν τον έλεγχο των κινήσεων των ποδιών και του κορμού”, δήλωσε ο Courtine.

Με τη νεότερη τεχνολογία “είμαστε πολύ πιο ακριβείς, αποτελεσματικοί και πιο γρήγοροι στην παροχή θεραπείας”.

Για την ανάπτυξη αυτής της νέας λύσης, οι ερευνητές σχεδίασαν ένα ηλεκτρόδιο με μια διάταξη ηλεκτροδίων που στοχεύει στις ιερές, οσφυϊκές και κατώτερες θωρακικές ραχιαίες ρίζες που εμπλέκονται στις κινήσεις των ποδιών και του κορμού.

Καθιέρωσαν επίσης ένα εξατομικευμένο υπολογιστικό πλαίσιο που επιτρέπει τη βέλτιστη χειρουργική τοποθέτηση αυτού του κυκλώματος νευροδιέγερσης.

Επιπλέον, ανέπτυξαν λογισμικό που καθιστά τη διαμόρφωση εξατομικευμένων προγραμμάτων διέγερσης που εξαρτώνται από τη δραστηριότητα γρήγορη, απλή και προβλέψιμη.

Δοκίμασαν αυτές τις νευροτεχνολογίες σε τρεις άνδρες με πλήρη αισθητικοκινητική παράλυση στο πλαίσιο μιας τρέχουσας κλινικής δοκιμής.

Οι συμμετέχοντες, ηλικίας 29, 32 και 41 ετών, υπέστησαν κάκωση νωτιαίου μυελού από ατύχημα με μοτοσικλέτα 3, 9 και 1 χρόνο πριν από την εγγραφή τους στη δοκιμή.

Και οι τρεις ασθενείς παρουσίασαν πλήρη αισθητικοκινητική παράλυση.

Δεν μπορούσαν να περπατήσουν και οι μύες παρέμεναν σε ηρεμία κατά τη διάρκεια αυτών των προσπαθειών.

Ένας νευροχειρουργός εμφύτευσε ηλεκτρόδια κατά μήκος του νωτιαίου μυελού των υποκειμένων της μελέτης.

Τα καλώδια από αυτά τα ηλεκτρόδια συνδέθηκαν με έναν νευροδιεγέρτη που εμφυτεύθηκε κάτω από το δέρμα στην κοιλιά.

Οι άνδρες μπορούν να επιλέξουν διαφορετικά προγράμματα με βάση τη δραστηριότητα μέσω ενός tablet που στέλνει σήματα στην εμφυτευμένη συσκευή.

Εξατομικευμένη προσέγγιση

Μέσα σε μία μόνο ημέρα μετά τη χειρουργική επέμβαση, οι συμμετέχοντες ήταν σε θέση να στέκονται, να περπατούν, να κάνουν ποδήλατο, να κολυμπούν και να ελέγχουν τις κινήσεις του κορμού τους.

“Δεν ήταν τέλειο στην αρχή, αλλά μπορούσαν να εκπαιδευτούν από πολύ νωρίς για να έχουν ένα πιο ομαλό βάδισμα”, δήλωσε η νευροχειρουργός Joceylyne Bloch, MD, αναπληρώτρια καθηγήτρια του Πανεπιστημίου της Λωζάνης και του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου της Λωζάνης.

Σε αυτό το στάδιο, δεν είναι όλοι οι παράλυτοι ασθενείς επιλέξιμοι για τη διαδικασία. Η Bloch εξήγησε ότι απαιτούνται τουλάχιστον 6 εκατοστά υγιούς νωτιαίου μυελού κάτω από τη βλάβη για την εμφύτευση των ηλεκτροδίων.

“Υπάρχει τεράστια ποικιλία στην ανατομία του νωτιαίου μυελού μεταξύ των ατόμων.

Γι’ αυτό είναι σημαντικό να μελετάμε κάθε άτομο ξεχωριστά και να έχουμε ατομικά μοντέλα προκειμένου να είμαστε ακριβείς”.

Οι ερευνητές οραματίζονται να έχουν “μια βιβλιοθήκη συστοιχιών ηλεκτροδίων”, πρόσθεσε ο Courtine. Με την προεγχειρητική απεικόνιση του νωτιαίου μυελού του ασθενούς, “ο νευροχειρουργός μπορεί να επιλέξει την πιο κατάλληλη διάταξη ηλεκτροδίων για τον συγκεκριμένο ασθενή”.

Ο Courtine σημείωσε ότι η ανάκτηση της αισθητικότητας με το σύστημα αυτό διαφέρει από άτομο σε άτομο.

Ένας συμμετέχων στη μελέτη, ο Michel Roccati, σήμερα 30 ετών, δήλωσε στην ενημέρωση ότι αισθάνεται μια σύσπαση στους μύες του κατά τη διάρκεια της διέγερσης.

Επί του παρόντος, μόνο άτομα των οποίων ο τραυματισμός είναι άνω του ενός έτους περιλαμβάνονται στη μελέτη για να διασφαλιστεί ότι οι ασθενείς έχουν “σταθερή βλάβη” και έχουν φτάσει “σε ένα οριακό σημείο αποκατάστασης”, δήλωσε η Bloch.

Ωστόσο, τα ζωικά μοντέλα δείχνουν ότι η παρέμβαση μέσω της συσκευής νωρίτερα από τον έναν χρόνο μπορεί να ενισχύσει τα παρεχόμενα οφέλη, πρόσθεσε.

Η ηλικία του ασθενούς μπορεί να επηρεάσει το αποτέλεσμα, καθώς οι νεότεροι ασθενείς είναι πιθανόν σε καλύτερη κατάσταση και έχουν περισσότερα κίνητρα από τους ηλικιωμένους ασθενείς, δήλωσε η Bloch.

Ωστόσο, σημείωσε ότι οι ασθενείς που πλησιάζουν τα 50 έτη έχουν ανταποκριθεί καλά στη θεραπεία.

Τέτοια συστήματα διέγερσης μπορεί να αποδειχθούν χρήσιμα στη θεραπεία καταστάσεων που συνήθως συνδέονται με κάκωση του νωτιαίου μυελού, όπως η υπέρταση και ο έλεγχος της ουροδόχου κύστης, και ίσως και σε ασθενείς με νόσο του Πάρκινσον, δήλωσε ο Courtine.

Οι ερευνητές σχεδιάζουν να διεξάγουν μια ακόμη μελέτη που θα περιλαμβάνει μια παλμογεννήτρια επόμενης γενιάς με χαρακτηριστικά που καθιστούν τη διέγερση ακόμη πιο αποτελεσματική και φιλική προς το χρήστη.

Ένα σύστημα αναγνώρισης φωνής θα μπορούσε τελικά να συνδεθεί με το σύστημα.

“Το επόμενο βήμα είναι ένας μικροϋπολογιστής που εμφυτεύεται στο σώμα και επικοινωνεί σε πραγματικό χρόνο με ένα εξωτερικό iPhone”, δήλωσε ο Courtine.

Η ONWARD Medical, η οποία ανέπτυξε την τεχνολογία, έχει λάβει τον χαρακτηρισμό πρωτοποριακής συσκευής από τον Αμερικανικό Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA).

Η εταιρεία βρίσκεται σε συζητήσεις με τον FDA για τη διεξαγωγή κλινικής δοκιμής της συσκευής στις ΗΠΑ.

Ένα “τεράστιο βήμα προς τα εμπρός”

Σχολιάζοντας ο Peter J. Grahn, PhD, επίκουρος καθηγητής του Τμήματος Φυσικής Ιατρικής και Αποκατάστασης και του Τμήματος Νευρολογικής Χειρουργικής της Mayo Clinic, συγγραφέας μιας από τις μελέτες του 2018, δήλωσε ότι η τεχνολογία αυτή “αποτελεί ένα τεράστιο βήμα προς τα εμπρός” και ” δίνει πραγματικά τεράστια ώθηση στον τομέα”.

Σε σύγκριση με τη συσκευή που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη του, η οποία έχει σχεδιαστεί για τη θεραπεία του νευροπαθητικού πόνου, αυτό το νέο σύστημα “είναι πολύ πιο ικανό να προκαλεί δυναμική διέγερση”, δήλωσε ο Grahn.

“Μπορείτε να προσαρμόσετε τη διέγερση με βάση ποια περιοχή του νωτιαίου μυελού θέλετε να στοχεύσετε κατά τη διάρκεια μιας συγκεκριμένης λειτουργίας”.

Υπήρξαν πρόσφατα “πολλές ελπίδες και υπερβολές” γύρω από τα βλαστοκύτταρα και τα βιολογικά μόρια που υποτίθεται ότι ήταν “μαγικά χάπια” για τη θεραπεία της δυσλειτουργίας του νωτιαίου μυελού, δήλωσε ο Grahn.

“Δεν νομίζω ότι αυτό είναι ένα από αυτά”.

πηγή medbox.gr