Miniaturowy implant przejmie kontrolę nad nerwami. To nowa metoda leczenia bólu

Leczenie prądem jest dziś normą w neurologii, psychiatrii czy kardiologii. Impulsy elektryczne mogą zmienić działanie mózgu np. u chorych na parkinsona albo uregulować pracę serca w przypadku arytmii. Dynamiczne rozwija się jednak nowa dziedzina, zwana medycyną bioelektroniczną. Zakłada ona, że dzięki precyzyjnie dawkowanym impulsom elektrycznym można sterować działaniem pojedynczych nerwów, a nawet układu odpornościowego.

Naukowcy z NYU Abu Dhabi i Cleveland Clinic Abu Dhabi zaprezentowali nowe rozwiązanie w tej dziedzinie. To miniaturowy implant do neuromodulacji obwodowej, czyli pobudzania nerwów poza ośrodkowym układem nerwowym. Urządzenie jest na tyle małe, że można je wszczepić pacjentowi bez operacji – wystarczy standardowa igła. Po umieszczeniu przy wybranym nerwie będzie ono kontrolować jego aktywność. Zasilanie implantu dostarczane jest bezprzewodowo.

Jak ma działać kontrola nerwów

Po wszczepieniu implant będzie kontrolowany zdalnie za pomocą sterownika, który można zaprogramować zgodnie z potrzebami konkretnego pacjenta. Zespół zakłada także możliwość dostrajania działania w czasie rzeczywistym — nie tylko przez personel medyczny, ale również przez samych pacjentów.

Jednym z największych wyzwań miniaturowych implantów jest panowanie nad ich położeniem oraz kontrola pracy bez fizycznego połączenia z urządzeniami zewnętrznymi. W tym przypadku badacze przewidują wykorzystanie standardowych metod obrazowania medycznego do śledzenia i pozycjonowania implantu. Wśród wymienianych narzędzi znajdują się ultrasonografia (USG) oraz tomografia komputerowa (TK), powszechnie dostępne w nowoczesnej diagnostyce.

Implant przeszedł testy laboratoryjne i przedkliniczne. W tych warunkach urządzenie dawało precyzyjną kontrolę stymulacji nerwów oraz stabilne działanie w realistycznych scenariuszach użytkowania. Badacze odnotowali też aktywację nerwów in vivo, co wskazuje, że implant może mieć zastosowania praktyczne. Trzeba jednak podkreślić, że mówimy o badaniu eksperymentalnym, którego obiektem były zwierzęta. Jeśli dalsze prace potwierdzą bezpieczeństwo i skuteczność tej technologii, wstrzykiwane urządzenie do kontroli nerwów może znaleźć zastosowanie m.in. w terapii przewlekłego bólu i zaburzeń ruchu.

Rozwój medycyny bioelektronicznej

Na razie głównym obiektem zainteresowania medycyny bioelektronicznej jest nerw błędny. To docierający do wielu narządów wewnętrznych nerw czaszkowy, nazywany „autostradą do mózgu”, który pomaga organizmowi regulować stres, trawienie i nastrój. Jego stymulacja impulsami elektrycznymi w obrębie szyi pomaga m.in. na epilepsję i depresję.

Neuromodulacja może też zmniejszać stan zapalny w tkankach. Trwają testy zastosowania tej metody w leczeniu chorób takich jak:

• reumatyzm, czyli reumatoidalne zapalenie stawów (RZS),
• choroba Leśniowskiego-Crohna, czyli przewlekłe zapalenie jelit,
• łuszczyca – autoimmunologiczna choroba skóry,
• sepsa,
• krwotoki wewnętrzne,
• niedotlenienie mózgu.

W odróżnieniu od leków farmakologicznych pobudzanie nerwów nie obciąża żołądka czy wątroby, nie wywołuje też reakcji uczuleniowych. Jest więc szansa, że w przyszłości pomoże ono pacjentom nie reagującym na standardowe terapie lub tym, którzy nie mogą zażywać silnych leków przeciwzapalnych czy przeciwbólowych.

Źródła: Science Advances, archiwum NG