У новому клінічному дослідженні вчені з Техаського центру біомедичних пристроїв (TxBDC) при Техаському університеті в Далласі продемонстрували безпрецедентні темпи відновлення після травм спинного мозку.
У цьому дослідженні, опублікованому в престижному журналі Nature 21 травня, люди з неповною травмою спинного мозку благополучно отримували комбінацію стимуляції нервів у шиї з прогресивною індивідуальною реабілітацією. Цей підхід, званий закритою стимуляцією блукаючого нерва (CLV), призвів до значного поліпшення функції руки та кисті у цих людей.
Безпрецедентні результати дозволяють вченим з Техаського університету в Далласі приступити до важливого випробування — останньої перешкоди на шляху до потенційного схвалення Управлінням з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів (FDA) стимуляції блукаючого нерва для лікування дисфункції верхніх кінцівок, викликаної травмою спинного мозку.
Цей підхід ґрунтується на більш ніж десятирічних зусиллях дослідників з Техаського університету в Далласі, які проводилися протягом більш ніж десяти років нейронауки та біоінженерії. У терапії використовуються електричні імпульси, що надходять у мозок через крихітний пристрій, імплантований у шию та призначений на час реабілітаційних вправ. Попередня робота дослідників з Техаського університету в Далласі продемонструвала, що стимуляція блукаючого нерва під час фізіотерапії може перепрограмувати ділянки мозку, пошкоджені інсультом, і призвести до поліпшення відновлення.
Доктор Майкл Кілгаард, професор нейробіології Маргарет Фонд Джонссон у Школі поведінкових наук і автора статей про мозок, пояснив, що лікування травм спинного мозку з CLV відрізняється від станів, які були досліджені в попередніх дослідженнях.
«Після інсульту люди, які займаються лише терапією, можуть почуватися краще, і додавання CLV багаторазово збільшує це покращення. Це дослідження відрізняється: терапія травми спинного мозку сама по собі зовсім не допомогла нашим учасникам». – Доктор Майкл Кілгаард, Маргарет Фонд Джонссон, професор нейробіології в Школі поведінкових наук і наук про мозок
У дослідженні взяли участь 19 осіб з хронічним неповним ушкодженням шийного відділу спинного мозку. Кожна людина пройшла 12 тижнів терапії, граючи в прості відеоігри, щоб викликати певні рухи верхніх кінцівок. Імплантат активувався при успішних рухах, що призвело до значних переваг для сили рук і кистей.
«Ці сеанси дозволяють пацієнтам відновити силу, швидкість, діапазон рухів і функцію руки. Вони полегшують повсякденне життя», — сказав доктор Роберт Реннукер, професор нейробіології та завідувач кафедри біоінженерії в Texas Instruments, який розробив мініатюрний імплантований пристрій CLV.
Дослідження було клінічним випробуванням фази 1 і фази 2 і включало рандомізований контроль плацебо на першій фазі, в якому дев'ять з 19 учасників отримували фіктивну стимуляцію замість активного лікування протягом перших 18 сеансів терапії, а потім отримували CLV протягом останніх 18 сеансів.
Вік учасників коливався від 21 до 65 років, а після травми – від одного до 45 років. Жоден з цих факторів, а також тяжкість порушення у тих, хто зберіг рухливість руки, не впливали на ступінь відповіді на лікування.
«Цей підхід дає результати незалежно від цих факторів, які часто викликають значні відмінності в показниках успіху інших методів лікування», — говорить співавтор дослідження доктор Джейн Віггінтон, доктор медичних наук і головний лікар TxBDC, співдиректор Центру клінічних і трансляційних досліджень UDD і директор медичних досліджень в Центрі здоров'я мозку.
«Це чудово з медичної точки зору», — сказав Віггінтон, який планував клінічну взаємодію та заходи захисту пацієнтів під час випробування.
TxBDC працював над лікуванням широкого спектру станів за допомогою CLV протягом 13 років досліджень. У результаті FDA схвалило стимуляцію блукаючого нерва для лікування порушень рухів верхніх кінцівок у пацієнтів з інсультом.
Віггінтон зазначив, що останні результати є особливо обнадійливими, оскільки вони допомагають людям, для яких немає існуючого рішення.
«Люди, які взяли участь у цьому дослідженні, тепер мають можливість робити речі, які мають для них значення та впливають на їхнє життя».
Новітнє покоління імплантованого пристрою CLV, розробленого компанією Rennaker, приблизно в 50 разів менше, ніж їх трирічна версія. Це не заважає пацієнтам проходити МРТ, КТ або УЗД.
У ключовому дослідженні фази 3 візьмуть участь 70 осіб з кількох установ США, що спеціалізуються на травмах спинного мозку.
Співавтор, доктор Сет Хейс, доцент кафедри біоінженерії та науковий співробітник, заслужений професор Школи інженерії та комп'ютерних наук Еріка Джонссона, брав участь у проекті CLV з моменту його перших досліджень.
«До цього дослідження жодна людина з травмою спинного мозку не отримувала CLV», — сказав він. «Це перший доказ того, що можна вдосконалюватися. Тепер ми з'ясуємо, як зробити це максимально ефективним».
Хейс попередив, що неможливо бути впевненим у тому, що терапія буде доступна пацієнтам після наступного випробування.
«Попереду у нас ще довгий шлях. З багатьох причин – фінансових, регуляторних чи наукових – він все ще може померти на виноградній лозі», – сказав він. «Але ми налаштували себе на успіх».
Дослідницька група наголосила на важливості залучення до роботи десятків людей — як пацієнтів, так і партнерів TxBDC з Медичного центру Університету Бейлора, Науково-дослідного інституту Baylor Scott & White та Реабілітаційного інституту Baylor Scott & White.
«Це була найпрацьовитіша та найальтруїстичніша група професіоналів, і вона мала неймовірний вплив», – сказав Віггінтон.
Зазначивши, що навіть амбулаторна хірургія є важкою для людей з обмеженою рухливістю, Реннукер додав: «Ці пацієнти сказали: «Встав мені цей пристрій» — це величезне зобов'язання. Вони заслуговують на похвалу за те, що прокладають шлях для інших».
Іншими співавторами, пов'язаними з UTD, були Джозеф Епперсон, 20-й бакалавр, 24-й докторант, науковий співробітник TxBDC; аспірант з когнітивних наук та нейронауки Еммануель Адегунолува, 23 магістр; Емі Портер, 20-й MBA, директор з операційної діяльності TxBDC; Холлі Кері Галловей, 23-й ступінь MBA, інженер з біомедичних досліджень у TxBDC; та Девід Прюітт, 14-й магістр, 16-й доктор філософії.
Кілгард має фінансовий інтерес до компанії MicroTransponder Inc., яка продає терапію для стимуляції блукаючого нерва при інсульті. Реннукер є засновником і генеральним директором компанії XNerve, яка розробила пристрій, використаний у цьому дослідженні.
Дослідження фінансувалося за рахунок гранту (N66001-17-2-4011) від Агентства передових оборонних дослідницьких проектів США (DARPA), а також програми прискорених перекладацьких досліджень Wings for Life.
Джерело: Техаський університет у Далласі