Нове сићушне имплантиране пумпе могу директно убризгати лекове у мозак

Научници са Технолошког института у Масачусетсу развили су радикално нови начин за лечење неуродегенеративних поремећаја као што је Паркинсонова болест, и то звучи прилично чудно. Њихова процедура подразумева уградњу танке сонде повезане са малом пумпом у мозак пацијента, која обезбеђује прецизно мерене и циљане лекове у одређеним подручјима мозга. Иако је ова пумпа за имплантацију мозга далеко од тога да се инсталира код људи, показала се обећавајућа у почетној студији на лабораторијским животињама, третирајући симптоме сличне Паркинсоновој болести у лабораторијским пацовима и мајмунима.

Истраживачи МИТ-а објавили су своја открића у часопису у сриједу Сциенце Транслатионал Медицине. Главна идеја која стоји иза њиховог уређаја, названог “минијатурни систем за испоруку неуралних лекова” (МиНДС), је да се може прецизно третирати специфичне групе неурона без изазивања споредних ефеката. Ово побољшава претходне методе које уводе лекове у цереброспиналну течност, што такође може проузроковати ефекте који нису циљани.

Тренутно, људи који живе са неуродегенеративним стањима као што је Паркинсонова болест суочавају се са наизглед немогућим алтернативама: или могу да допусте да њихова болест напредује, јер се симптоми као што су тремор и губитак равнотеже погоршавају, или могу да узимају лекове који имају ненамерне, ван циљне ефекте. Данас је једна од најчешћих терапија за Паркинсонову болест комбинација лекова карбидопа и леводопе (обично под именом Синемет), који могу ублажити симптоме, али и стварају неке дугорочне нуспојаве које нарушавају добровољно мишићно кретање пацијената.

Једна од главних предности имплантата у мозгу, пишу аутори студије, је да дозвољава лекарима да циљају високо специфичне функционалне области мозга, само један кубни милиметар - о висини и дужини једног слова на америчком пенију. И не само то, већ заправо могу мјерити активност неурона у подручју које се лијечи, омогућујући им да прате учинке лијека и мијењају испоруку лијека у реалном времену.

Они су потврдили свој концепт код мајмуна и штакора рхесус-а, прво тако што су изазвали стање паркинсоније - једно у којем су неурони који ослобађају допамин мртви или инвалиди - код обе животиње. Затим су лечили стање код мајмуна убризгавањем вештачке цереброспиналне течности у МиНДС уређај. Током експеримената, истраживачи су пратили активност мозга животиња користећи тунгстен сонду у уређају, која је показала да имплант МиНДС може побудити и инхибирати специфичне неуроне.

"Ми овде показујемо да МиНДС може хемијски модулирати локалну неуронску активност и сродно понашање у животињским моделима, док истовремено биљежи активност неуронске електроенцефалограма (ЕЕГ)", пишу аутори рада.

Идеја да особа може да имплантира мозак уместо да узима таблете три пута дневно до краја живота, звучи одлично, али овај протокол радикалног третмана доноси и нека значајна питања. Најочигледније је то да је имплантација апарата за испоруку лека дубоког мозга инвазивна као што је то. Ово није једноставна процедура попут тетовирања или пиерцинга; Предложени уређај продире дубоко у мождано ткиво, што изазива забринутост због компликација које могу настати као резултат нечега тако сложеног као што је неисправност уређаја или нешто тако једноставно као што је ударање о главу.

Поред тога, стављање страног објекта у мождано ткиво може узроковати да се околно ткиво упали и потенцијално умре. Истраживачи су радили на овом питању користећи нехрђајући челик и боросиликат (стакло) као главне материјале за сонду, за које кажу да су узроковали минимална оштећења околног ткива у покусним животињама након осам седмица имплантације.

Можда је најважније да су хемијски индуковани симптоми Паркинсонове болести код мишева и мајмуна прилично различити од оних код стварне Паркинсонове болести код људи. Пре него што би МиНДС уређај могао бити скоро спреман за људе, истраживачи ће морати да докажу његову ефикасност против Паркинсонове болести.

За сада, међутим, то је фасцинантан развој у брзорастућем пољу медицине мозга.

Апстрактан: Недавни напредак у лековима за неуродегенеративне поремећаје проширује могућности за побољшање симптома који ослабљују пацијенте. Постојећи фармаколошки третмани, међутим, често се ослањају на системску примену лекова, што резултира широком дистрибуцијом лека и последично повећаним ризиком за токсичност. Имајући у виду да многи кључни нервни кругови имају под-кубни милиметарски волумен и специфичне карактеристике ћелија, примена лека у малим количинама у погођена подручја мозга са минималном дифузијом и цурењем је од суштинског значаја. Извештавамо о развоју имплантабилног, даљински управљивог, минијатурног система за испоруку неуралних лекова који омогућава динамичко прилагођавање терапије са прецизном просторном тачношћу. Показали смо да овај уређај може хемијски модулирати локалну активност неурона у малим животињским моделима малих (глодаваца) и великих (нехуманих примата), док истовремено омогућава снимање неуронске активности да омогући контролу повратне везе.