9.11.2018 12:30 | Veda

Nádej pre ochrnutých. Prelomová liečba ich stavia na nohy

Pacient sa po cielenej EES postavil na nohy a chodí s oporou.
Pacient sa po cielenej EES postavil na nohy a chodí s oporou. Zdroj: EPFL / Hillary Sanctuary

Traja dlhodobo ochrnutí pacienti už chodia s oporou.

Švajčiarskym vedcom z Polytechnickej univerzity (EPFL) a Univerzitnej nemocnice (CHUV) v Lausanne sa podarilo vyvinúť prelomový druh liečby dôsledkov poranenej chrbtice. Vďaka presne cielenej elektrickej stimulácii miechy sa traja pacienti dokázali opäť postaviť na vlastné nohy.

Nová štúdia je v protiklade so zisteniami dvoch nedávnych nezávislých štúdií z USA, zaoberajúcich sa podobnou koncepciou. Preukázala že neurologické funkcie po aplikácii novej metódy môže pretrvať aj po rehabilitačných cvičeniach a s vypnutou elektrickou stimuláciou.

Tento spôsob liečby znamená reálnu nádej pre tisícky ľudí s ochrnutými končatinami. Novozaložená spoločnosť ho bude implementovať do zdravotníckych zariadení.

Štúdiu publikoval vedecký žurnál Nature.

Prelom spočíva v presnosti

Prelomová liečba využíva epidurálnu elektrickú stimuláciu (EES) miechy. Táto technika zatiaľ úspešne fungovala pri náprave motoriky zvierat. U ľudí tak účinná nebola. Vedci ale zistili, že keď ESS presne zacielia, získajú úžasné výsledky.

„Náš výskum je podložený pochopením základných mechanizmov, ktoré sme študovali na zvieracích modeloch. Preto sme mohli v reálnom čase napodobniť signály, ktorými mozog prirodzene aktivuje miechu,“ povedal člen výskumného tímu Grégoire Courtine.

Prototyp neurálnej dlahy.
Čítajte aj Poškodená miecha už nemusí byť ortieľom. „Náplasť“ urobí 3D tlačiareň

Pomocou bezdrôtového pulzného generátora, ovládaného v reálnom čase, sa do miechy posiela sled precízne ladených stimulačných impulzov. Tie sa musia časovo zhodovať s plánovanými pohybmi. Impulzy sú zároveň v súlade aj s priestorovou selekciou pohybov.

„Cieľová stimulácia musí byť presná ako švajčiarske hodinky. Pri tejto metóde implantujeme do mozgu skupinu elektród, čo nám umožňuje zamerať sa na jednotlivé svalové skupiny v nohách. Vybrané konfigurácie elektród aktivujú špecifické oblasti miechy a napodobňujú signály, ktoré mozog prináša pri chôdzi,“ vysvetľuje spoluautorka štúdie Jocelyne Blochová.

Unikátne výsledky

Liečba troch pacientov, ktorí pred mnohými rokmi utrpeli poranenia krčnej chrbtice a mali dlhodobo ochrnuté nohy, dopadla veľmi povzbudivo. Všetci pacienti sa do jedného týždňa mohli postaviť na vlastné nohy.

Museli sa však najprv naučiť koordinovať pohybové zámery mozgu s cielenou elektrickou stimuláciou. Zvládli to celkom rýchlo. Ich vedomá kontrola svalov sa potom v priebehu ďalších piatich mesiacov výrazne zlepšila. Boli schopní kontrolovať svaly na nohách aj bez elektrickej stimulácie. V súčasnosti dokážu chodiť s nejakou oporou.

Video: Pacienti začínajú chodiť po aplikácii cielenej EES

(Zdroj: EPFL)

Pokroky sú nezvratné

Rehabilitačné postupy, založené na cielenej neurotechnológii umožňujú pacientom aktívne chodenie počas dlhších časových úsekov. Tým sa výrazne líšia od pasívnych tréningov, kde sa využívajú iba exoskeletony.

Počas rehabilitačných cvičení mohli traja pacienti prejsť viac ako jeden kilometer bez toho, aby zaznamenali svalovú únavu v nohách. Preto nedochádzalo ani k zhoršeniu ich krokov pri konci cvičenia.

Dlhšie tréningové procesy s vysokou intenzitou sa ukázali byť kľúčovými pre spustenie plasticity nervového systému. Nervové vlákna sa dokážu účelne reorganizovať, čo vedie k zlepšeniu motorických funkcií aj pri vypnutí elektrickej stimulácie.

Predchádzajúce liečebné postupy umožnili pacientom chodiť iba so zapnutou elektrostimuláciou a na kratšie vzdialenosti . Ak je v týchto prípadoch stimulácia vypnutá, pacienti sa okamžite vrátia do svojho pôvodného stavu a nie sú schopní aktivovať pohyby nôh.

Ďalšie kroky

Úspešné výsledky cielenej neurostimulácie podnietili vedcov na založenie startupovej spoločnosti GTX medical. Jej cieľom je zabezpečiť nové rehabilitačné postupy v čo najväčšom počte zdravotníckych zariadení vo svete.

„Plánujeme vybudovať neurotechnológiu novej generácie. Chceme ju otestovať aj u pacientov, ktorí sú len krátko po zranení. V takých prípadoch ešte nedošlo k atrofii neuromuskulárneho systému v dôsledku dlhodobého ochrnutia a potenciál na zotavenie je ešte vyšší. Naším konečným cieľom je vyvinúť široko prístupnú liečbu,“ povedal Courtine.

Diskusia 15 Príspevkov