חדש משאבות זעיר מושתל יכול להזריק סמים ישירות לתוך המוח

מדענים במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס פיתחו דרך חדשה ורדיקלית לטיפול בהפרעות נוירודגנרטיביות כמו מחלת פרקינסון, וזה נשמע די מדומה sci-fi. ההליך שלהם כרוך השתלת בדיקה דקה מחוברת משאבה זעירה לתוך המוח של המטופל המספק מדויק ומדויק סמים לאזורים ספציפיים במוח. בעוד משאבת שתל מוחית זו רחוקה מלהיות מותקנת בחולים אנושיים, היא הראתה הבטחה במחקר ראשוני בחיות מעבדה, תוך טיפול בסימפטומים דמויי פרקינסון אצל חולדות מעבדה וקופים.

חוקרי ה- MIT פירסמו את ממצאיהם במאמר שפורסם ביום רביעי בכתב העת מדע הרפואה הטרנסלטיווית. הרעיון המרכזי מאחורי המכשיר שלהם, המכונה "מיניאטוריזציה מערכת אספקת תרופות עצביות" (MiNDS), היא כי זה יכול בדיוק לטפל באשכולות ספציפיים של נוירונים מבלי לגרום לתופעות לוואי. זה משפר על שיטות קודמות להציג סמים לתוך הנוזל השדרתי, אשר יכול גם לגרום מחוץ למטרה השפעות.

נכון לעכשיו, אנשים החיים עם תנאים נוירודגנרטיביים כמו פרקינסון מחלידים בפני חלופות בלתי אפשריות לכאורה: הם יכולים לתת התקדמות המחלה שלהם כמו תסמינים כמו רעידות ואובדן איזון, או שהם יכולים לקחת סמים כי יש מכוונת, מחוץ מטרות היעד. כיום, אחד הטיפולים הנפוצים ביותר למחלת פרקינסון הוא שילוב של תרופות carbidopa ו- levodopa (בדרך כלל תחת שם המותג Sinemet), אשר יכול להקל על הסימפטומים, אך גם יוצר כמה תופעות לוואי ארוכות טווח הפוגעות בתנועת השרירים התנדבותית של החולים.

אחד היתרונות העיקריים של השתלים במוח, כותבי המחקר, הוא שהוא מאפשר לרופאים למקד לתחומים פונקציונליים ספציפיים במוח, קטנים כמו מילימטר מעוקב אחד - על גובה ואורך של אות אחת על פני ארה"ב. לא רק זה, אבל הם יכולים למעשה למדוד את הפעילות של נוירונים באזור מטופל, ומאפשר להם לפקח על ההשפעות של סמים לשנות את אספקת התרופות בזמן אמת.

הם אישרו את הקונספט שלהם בקופים וחולדות של הרסוס, תחילה על ידי גרימת מדינת פרקינסון - שבה נוירונים משחררים דופאמין מתים או מושבתים - בשני בעלי החיים. לאחר מכן הם התייחסו למצב בקופים על ידי הזרקת נוזל שדרתי מלאכותי לתוך המכשיר MiNDS. במהלך הניסויים, החוקרים עקבו אחר פעילות המוח של החיה באמצעות בדיקה טונגסטן במכשיר, אשר הראה כי השתל MiNDS יכול לעורר ולדכא נוירונים ספציפיים.

"אנו מראים כאן ש- MiNDS יכול לאמץ באופן כימי את הפעילות העצבית המקומית ואת ההתנהגות הקשורה במודלים של בעלי חיים, ובמקביל להקליט פעילות נוירונים של אלקטרואנצפלוגרמה (EEG)", כותבים מחברי המאמר.

הרעיון שאדם יכול לקבל שתל מוח במקום לקחת גלולות שלוש פעמים ביום למשך שארית חייהם נשמע נהדר, אבל זה פרוטוקול טיפול קיצוני מעלה כמה בעיות משמעותיות, יותר מדי. הדבר הברור ביותר הוא כי השתלת מכשיר עמוק של אספקת סמים במוח הוא פולשני כמו לעזאזל. זה לא הליך פשוט כמו מקבל קעקוע או פירסינג; המכשיר המוצע חודר עמוק לתוך רקמת המוח, אשר מעלה חששות לגבי סיבוכים שעלולים להתעורר כתוצאה של משהו מורכב כמו תקלה במכשיר או משהו פשוט כמו מכה את הראש.

בנוסף, הצבת חפץ זר ברקמת המוח עלולה לגרום לרקמה שמסביבה להידלק ולמות. החוקרים עבדו סביב בעיה זו באמצעות נירוסטה ו borosilicate (זכוכית) כמו החומרים העיקריים של בדיקה, אשר הם אמרו גרם נזק מינימלי לרקמה הסובבת את חיות הבדיקה לאחר שמונה שבועות של השתלה.

אולי החשוב מכל, סימפטומים דמויי כימית של פרקינסון בעכברים ובקופים שונים לגמרי מאלו של מחלת פרקינסון ממשית בבני אדם. לפני שמכשיר ה- MiNDS יכול להיות מוכן לכל מקום, האדם יצטרך להוכיח את יעילותו כנגד מחלת הפרקינסון.

לעת עתה, זוהי התפתחות מרתקת בתחום ההולך וגדל במהירות של רפואה מוחית.

תקציר: ההתקדמות האחרונה בתרופות להפרעות נוירודגנרטיביות מרחיבה הזדמנויות לשיפור הסימפטומים המבישים של החולים. טיפולים תרופתיים קיימים, לעומת זאת, מסתמכים לעיתים קרובות על ניהול סיסטמי של המערכת, וכתוצאה מכך הפצה רחבה של תרופות וכתוצאה מכך סיכון מוגבר לרעילות. בהתחשב בכך מעגלים עצביים מפתח רבים יש תת מעוקב מילימטר כרכים ומאפיינים ספציפיים תא, קטן נפח התרופה הממשל לתוך אזורים מוחיים מושפעים עם דיפוזיה מינימלית דליפה חיונית. אנו מדווחים על פיתוח של מערכת מסירת עצבים נייטרלית הניתנת לשליטה מרחוק, הניתנת לשליטה מרחוק, המאפשרת התאמה דינמית של טיפול עם דיוק מרחבי מדויק. אנו מראים שמכשיר זה יכול לאמץ באופן כימי את הפעילות העצבית המקומית במודלים של בעלי חיים קטנים (מכרסמים) וגדולים (לא אנושיים), ובמקביל מאפשר הקלטה של ​​פעילות עצבית כדי לאפשר בקרה על המשוב.