Vitajte na informačnom portáli
o Európskom výskumnom priestore (ERA)

Prvý implantát bioelektronického výskumného systému u ľudí

First-in-human implant of a “closed-loop” bioelectronic research system
Výskum na Univerzite v Oxforde. Zdroj: https://www.ox.ac.uk

Výskumníci z Oxfordskej univerzity vo Veľkej Británii implantovali novú uzavretú výskumnú platformu na skúmanie úlohy pedunculopontine nucleus (PPN) – jadra mozgového kmeňa – pri Parkinsonovej viacnásobnej systémovej atrofii (MSA).

Štúdia je výsledkom spolupráce medzi neurochirurgiou (docent Alex Green), profesorom inžinierskych vied Timom Denisonom a bioelektronickou technologickou spoločnosťou Bioinduction Ltd.

Štúdia uskutočniteľnosti MINDS zahŕňa 5-subjektovú klinickú štúdiu prvého človeka s novým kardiostimulátorom mozgu s uzavretou slučkou na zacielenie stimulácie pedunculopontine nucleus (PPN) u pacientov s MSA. Protokol využíva výskumnú  platformu s názvom „PicostimTM-DyNeuMo“, ktorá bola vyvinutá v strategickej spolupráci medzi profesorom Denisonom a Bioinduction, Ltd.

Projekt PicostimTM-DyNeuMo vkladá vedecké prístroje do predikátového malého, kranializovaného mozgového kardiostimulátora PicostimTM na skúmanie úlohy cirkadiánnych rytmov, pohybu a mozgových signálov v patológii a liečbe chorôb. Okrem umožnenia základnej klinickej neurovedy môže byť PicostimTM-DyNeuMo nakonfigurovaný tak, aby reagoval na fyziologické signály, ako je pohyb pacienta, aby sa preskúmala optimalizácia terapie.

Výskumný tím sa zameriava na identifikáciu biomarkerov, ktoré znamenajú patologický stav, a ako sa tieto menia v priebehu dňa/nočného cyklu, a nakoniec vyvinúť stimulačné vzorce „uzavretej slučky“, ktoré optimalizujú manažment symptómov a zlepšujú spánok.

Profesor Denison uviedol: „Implantovateľné stimulátory poskytujú jedinečnú platformu na umožnenie klinickej neurovedy tým, že poskytujú nepretržitý prístup k mozgovým sieťam. Vedecké prístrojové vybavenie najskôr slúži na to, aby pomohlo porozumieť patológii choroby a potom sa dá nakonfigurovať na prototyp vylepšených možností terapie vrátane prispôsobenia fyziológii a rytmom špecifickým pre pacienta. Vytvorenie plne implantovateľných najmodernejších klinických výskumných nástrojov si vyžadovalo spoluprácu medzi akademikmi a priemyslom, aby sa zabezpečilo, že výskumné prístroje budú spĺňať prísne regulačné normy a výskumný nástroj PicostimTM-DyNeuMo je výsledkom symbiotickej spolupráce s Bioinduction využívaním ich platformy PicostimTM.”

Profesor Alex Green dodal: „Toto je vzrušujúce obdobie pre výskum medicínskych zariadení vo Veľkej Británii. V minulosti lekári často skúmali nové indikácie pre existujúcu technológiu, zatiaľ čo inžinieri paralelne budovali nové systémy. Cieľom tejto spolupráce je integrovať vývoj inovatívnej technológie so skúmaním mechanizmov, ktoré sú základom chorobných stavov od raného štádia, a preto zvýši naše chápanie choroby v rovnakom čase, ako sa pokúsime ju liečiť. Je to tiež ukážkový príklad multidisciplinárnej spolupráce, akademickej obce a priemyslu, ktoré spolupracujú s rovnakými cieľmi a prezentujú svoje silné stránky.“

Ivor Gillbe, riaditeľ Bioinduction, uviedol: „Toto je vzrušujúce obdobie pre Bioinduction a britský priemysel bioelektronických liekov. Poslaním bioindukcie je umožniť zmenu paradigmy vo svete implantácií DBS pre ľudí s chronickými poruchami mozgu. Tím a partneri dosiahli významný míľnik vo vývoji novej generácie elegantnej, evolučnej platformy kranializovaného mozgového kardiostimulátora. Picostim™ využíva najmodernejšie inovácie a výskum umožňujúci nové možnosti riešenia významných nenaplnených potrieb, pôvodne zameraných na Parkinsonovu chorobu. Spoločne môžeme priniesť najmodernejšie neurotechnologické inovácie zamerané na zlepšenie výsledkov pre chronické neurodegeneratívne ochorenia urýchlením pokročilého výskumu v oblasti neuromodulácie a uvedením Picostimu™ na trh pre významné neuspokojené potreby pri cebrovaskulárnych a kognitívnych poruchách.“

Štúdia je podporovaná Oxfordskou univerzitou a Oxfordskou univerzitnou nemocnicou NHS Foundation Trust, s prispením neurológie (Dr. Nagarajah Sarangmat), ako aj neuropsychológie (Dr Simon Prangnell). Financovanie poskytlo oddelenie BEIS vlády Spojeného kráľovstva prostredníctvom Kráľovskej akadémie inžinierstva, dynamickej jednotky MRC Brain Networks a fondu Johna Fella v Oxforde. Navrhnutý ako konfigurovateľná výskumná platforma, tím teraz pripravuje financované štúdie s použitím PicostimTM-DyNeuMo pri chronickej bolesti po mozgovej príhode, epilepsii a poruchách vedomia.

Výskumná platforma PicostimTM a PicostimTM-DyNeuMo je dostupná len na výskumné použitie a nie je schválená na použitie mimo klinických štúdií.

Hlboká mozgová stimulácia (DBS) je schválenou, bezpečnou a účinnou liečbou pre pacientov s Parkinsonovou chorobou s motorickými symptómami, ktoré nemožno adekvátne kontrolovať liekmi. Systémy DBS doteraz dostalo viac ako 200 000 ľudí na celom svete.

Systém Picostim™ DBS je prvým miniaturizovaným systémom DBS namontovaným na lebke na svete, ktorý je v súčasnosti v kľúčovej klinickej štúdii „SPARKS“, pričom generátor impulzov (IPG) má jednu tretinu veľkosti konvenčných zariadení DBS. Toto je dobíjacie zariadenie DBS, kde bol systém Picostim™ DBS navrhnutý tak, aby umožnil rýchlejšiu, jednostupňovú implantačnú procedúru.

Implantácia lebky eliminuje potrebu tunelových predlžovacích káblov. Pri použití najlepšej dostupnej technológie a praxe postup implantácie pre IPG namontovaný na hrudník zvyčajne zahŕňa päť až sedem hodín (Stereotact Funct Neurosurg 2013) chirurgického času vo viacstupňovom postupe. Picostim™ je možné implantovať v jednej fáze bez odstránenia stereotaktického rámu používaného na presné umiestnenie elektród, čo umožňuje optimálnejší a efektívnejší chirurgický pracovný tok.

Zdroj: https://www.ox.ac.uk, zverejnené: 9. 2. 2022, autor: rpa