Τα εμφυτεύματα σπονδυλικής στήλης επιτρέπουν σε τρία άτομα που ήταν παράλυτα να περπατήσουν με υποστήριξη

 Τρεις άνθρωποι που έμειναν εντελώς παράλυτοι από τη μέση και κάτω λόγω τραυματισμών του νωτιαίου μυελού, μπορούν τώρα να περπατήσουν ενώ χρησιμοποιούν τροχήλατα πλαίσια περπατήματος ή πατερίτσες για υποστήριξη, χάρη σε εμφυτεύματα που διεγείρουν ηλεκτρικά τα νεύρα στην πλάτη και τα πόδια τους.

«Και οι τρεις ασθενείς αμέσως μετά το χειρουργείο μπόρεσαν να σηκωθούν και να πατήσουν [με υποστήριξη]», λέει η Jocelyne Bloch στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Λωζάνης στην Ελβετία, η οποία πραγματοποίησε την επέμβαση.

«Την πρώτη μέρα, μπόρεσα να δω τα πόδια μου να κινούνται και ήταν πολύ, πολύ συγκινητικό», λέει ένας από τους παραλήπτες, ένας Ιταλός που ονομάζεται Michel Roccati. Μετά από τρεις έως τέσσερις μήνες εκπαίδευσης, μπορούσε να περπατήσει έξω χρησιμοποιώντας περιπατητή.

Αρκετές ομάδες έχουν ερευνήσει τη χρήση εμφυτευμάτων για την τόνωση των νεύρων του νωτιαίου μυελού σε άτομα που τα έχουν τραυματίσει, αλλά οι περισσότερες έχουν επικεντρωθεί σε άτομα με μικρότερους τραυματισμούς και πιο άθικτα νεύρα. Η ιδέα είναι ότι η διέγερση κάνει τα εναπομείναντα νεύρα πιο διεγερτά και έτσι ενισχύει τα αδύναμα σήματα από τον εγκέφαλο προς τα πόδια , αν και χρειάζονται μήνες προπόνησης.

Στη νέα μελέτη, οι τρεις άνδρες, οι οποίοι ήταν όλοι τραυματισμένοι για περισσότερο από ένα χρόνο, είχαν πλήρη παράλυση από τη μέση και κάτω. Τα άμεσα αποτελέσματα εξαρτώνται από τη χρήση ειδικά κατασκευασμένων ηλεκτροδίων.

«Αυτό είναι ένα μνημειώδες τεράστιο βήμα προς τα εμπρός», λέει ο Ronaldo Ichiyama στο Πανεπιστήμιο του Leeds, UK. «Ωστόσο, πρέπει να το δούμε αυτό να αναφέρεται σε περισσότερα άτομα προτού ενθουσιαστούμε πολύ».

Ο Roccati, ο οποίος έμεινε παράλυτος σε ατύχημα με μοτοσικλέτα το 2017, χρησιμοποιεί τώρα την εμφυτευμένη συσκευή για 1 έως 2 ώρες την ημέρα, συμπεριλαμβανομένης της βόλτας μόνος του. Μπορεί επίσης να στέκεται όρθιος για 2 ώρες, να κάνει ποδήλατο ακόμα και να κολυμπάει, επιλέγοντας διαφορετικά προγράμματα τόνωσης. Βρίσκει ότι το περπάτημα ή η ορθοστασία βοηθούν στην ανακούφιση από τον πόνο που προκαλείται από το κάθεται σε αναπηρικό καροτσάκι όλη την ημέρα.

Οι χρήστες επιλέγουν το είδος των μοτίβων κίνησης που χρειάζονται μέσω ενός υπολογιστή tablet. Αυτό συνδέεται ασύρματα με μια συσκευή που ονομάζεται νευροδιεγέρτης που τοποθετείται στην κοιλιά τους, η οποία συνδέεται με ηλεκτρόδια στη σπονδυλική στήλη τους. Ο νευροδιεγέρτης θα πρέπει να αντικατασταθεί μετά από περίπου εννέα χρόνια, αν και τα ηλεκτρόδια θα πρέπει να διαρκέσουν όλη τη διάρκεια ζωής του παραλήπτη.

Ο Roccati αισθάνεται κάποιες αισθήσεις όταν το εμφύτευμα αρχίζει να λειτουργεί, όπως και ένας άλλος χρήστης, αλλά το τρίτο άτομο σε αυτή τη μελέτη, που είχε τον πιο σοβαρό τραυματισμό του νωτιαίου μυελού, δεν αισθάνεται καμία αίσθηση, λέει ο Grégoire Courtine στο Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας στη Λωζάνη (EPFL). ), ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας μαζί με τον Bloch.

Η Roccati βλέπει επίσης μικρές βελτιώσεις στη λειτουργία ακόμα και όταν η διέγερση είναι απενεργοποιημένη. Αυτό δείχνει ότι τα νωτιαία νεύρα του δεν είχαν κοπεί εντελώς, αν και είχε χαρακτηριστεί ως έχοντας πλήρη παράλυση των ποδιών. «Μπορεί να προκαλέσει κινήσεις, αλλά όχι να κουνήσει το πόδι του οικειοθελώς. Εξαρτάται πραγματικά από την ενεργοποίηση της διέγερσης για να υπάρξει αυτή η αποκατάσταση», λέει η Courtine.

Άλλες προηγούμενες εργασίες είχαν χρησιμοποιήσει εμφυτεύματα σπονδυλικής στήλης σχεδιασμένα για άτομα που χρειάζονται ανακούφιση από τον έντονο πόνο που προκαλείται από τραυματισμό της σπονδυλικής στήλης. Αλλά αυτά τα εμφυτεύματα δεν είναι αρκετά ισχυρά για να φτάσουν όλα τα διαφορετικά νεύρα που απαιτούνται για την ενεργοποίηση των πολύπλοκων κινήσεων που απαιτούνται για τις βηματικές κινήσεις.

Ένας από τους ανθρώπους που έχει λάβει τη νέα τεχνολογία και πλέον μπορεί να περπατήσει με τροχοφόρο πλαίσιο

NeuroRestore/Jimmy Ravier

Στη νέα προσέγγιση, ο Courtine και η ομάδα του εργάστηκαν με την εταιρεία spin-off τεχνολογίας, Onward Medical , για να αναπτύξουν μεγαλύτερα ηλεκτρόδια που θα μπορούσαν να στοχεύουν όλα τα νεύρα που χρειάζονται. Κάθε άτομο έχει εμφυτευμένα 16 ηλεκτρόδια, αν και η ομάδα θέλει να τοποθετήσει 32 σε μελλοντικούς δέκτες.

Το λογισμικό υπολογιστή που ελέγχει τα ηλεκτρόδια για την επίτευξη διαφορετικών μοτίβων κίνησης είναι επίσης μια πρόοδος. Τα ηλεκτρόδια ελέγχονται κατά τη διάρκεια της επέμβασης. «Μερικές φορές έχετε ένα ηλεκτρόδιο όχι ακριβώς στην τέλεια θέση, ένας ασθενής θα έχει τα [νεύρα] λίγο διαφορετικά κατανεμημένα. Πρέπει λοιπόν να συντονίσουμε το ηλεκτρόδιο και να συντονίσουμε το χρονισμό», λέει ο Bloch.

Η ομάδα πιστεύει ότι η προσέγγισή της θα μπορούσε θεωρητικά να βοηθήσει άλλους παράλυτους που έχουν τουλάχιστον 6 εκατοστά υγιούς νωτιαίου μυελού κάτω από τον τραυματισμό, ώστε να υπάρχει χώρος για εμφύτευση όλων των ηλεκτροδίων. Η Onward Medical σχεδιάζει μια μεγαλύτερη δοκιμή των εμφυτευμάτων φέτος για να ελέγξει την επίδρασή τους στην αρτηριακή πίεση, καθώς οι τραυματισμοί του νωτιαίου μυελού μπορεί να διαταράξουν τη ρύθμισή της. Δεν θα είναι διαθέσιμα εκτός δοκιμών για αρκετά χρόνια, λέει ο Bloch.

Αναφορά περιοδικού: Nature Medicine , DOI: 10.1038/s41591-021-01663-5