Мабуть, одна з найперспективніших інновацій серед медичної техніки нового покоління — нейростимулятори. Ця категорія пристроїв уже здобула певну славу та заслужила на власну назву: «Біоелектроніка».
Любомира Протасюк, «Ваше здоров'я»
І лікарі, і пацієнти постійно скаржаться на численні побічні ефекти лікарських засобів й потенційно небезпечні реакції внаслідок їх застосування. Наразі нейробіологи пропонують досить несподіване й водночас ефективне вирішення цієї проблеми. Принаймні, часткове.
Мабуть, одна з найперспективніших інновацій серед медичної техніки нового покоління — нейростимулятори. Ця категорія пристроїв уже здобула певну славу та заслужила на власну назву: «Біоелектроніка». Нейростимулятори, хоч і виглядають дещо «інвазивно», довели свою ефективність завдяки абсолютно новаторському підходу. Поки традиційна медицина намагається впоратися з певними «проблемними» молекулами в організмі пацієнта за допомогою ліків, біоелектроніка може вирішити це завдання набагато елегантніше: медичний імплантат маніпулює нейронними ланцюгами, котрі контролюють синтез таких молекул. Тобто завдяки пристрою вимкнути чи ввімкнути патологічний процес може медичний фахівець.
Перші серед перших
Найперші біоелектронні пристрої були застосовані для лікування паркінсонізму.
Хвороба Паркінсона — одне з найбільш руйнівних та стійких до терапії нейродегенеративних захворювань. Зазвичай ліки таким пацієнтам допомагають тільки на початкових стадіях, далі швидко розвивається лікарська толерантність. Тож фармакотерапія паркінсонізму для нейробіологів, неврологів та лікарів інших спеціальностей досі залишається невирішеною проблемою. Однак, здається, її тягар дещо полегшила революція медичних пристроїв.
Основним симптомом паркінсонізму є тремор та інші моторні порушення, спричинені випадковими сигналами, котрі передаються з ділянки кори мозку, що відповідає за контроль рухів. Для нормалізації роботи цієї ділянки мозку пацієнту імплантують нейростимулятор DBS (Deep Brain Stimulation — глибинна стимуляція мозку) — невеличкий пристрій, який через електрод надсилає ритмічні електричні імпульси прямо в епіцентр місця «аварії».
Кілька років тому американська компанія Boston Scientific, яка раніше виготовляла кардіостимулятори, розширила свій асортимент й почала випускати DBS. Сьогодні її пристрої Vercise сертифіковані в Європі для лікування хвороби Паркінсона та деяких інших, не таких поширених, розладів. Також дозвіл Єврокомісії на реалізацію нейростимуляторів Libra для лікування паркінсонізму отримала інша американська компанія — St. Jude Medical. Щоправда, подібні DBS-нейростимулятори перших поколінь у більшості випадків являють собою постійні імплантати, котрі можна використовувати лише з одноразовим налаштуванням програми. Це — проблема, адже активність головного мозку постійно змінюється, тому встановлений і налаштований на певну частоту пристрій з плином часу втрачає ефективність.
Цей істотний недолік вдалося усунути за допомогою імплантата наступного покоління Activa® PC+S, який випустила компанія із США Medtronic, Inc. Він стимулює певні ділянки кори головного мозку, а також реєструє біоелектричні сигнали в його структурах, записує цю інформацію та відправляє її лікарю свого «господаря» безпосередньо на планшет. Таким чином, лікар постійно в курсі останніх подій, завжди може вчасно змінити налаштування програми нейростимулятора і максимально підвищити ефективність пристрою.
Крім лікування хвороби Паркінсона, DBS застосовують також для терапії есенціального тремору — подібного, але етіологічно не спорідненого до паркінсонізму прогресуючого нейродегенеративного захворювання.
Корекція настрою
Нейростимулятор VNS Pulse Duo американської компанії Cyberonics теж нещодавно пройшов сертифікацію, щоправда, поки лише на батьківщині — FDA дозволило використовувати його для лікування резистентної депресії. Пристрій виглядає і працює приблизно так, як кардіостимулятор: його встановлюють під шкіру в ділянці грудей, звідки у блукаючий нерв (nervus vagus) імплантують електроди, якими надсилають слабкі електричні імпульси. Вони стимулюють частину кори головного мозку, котра відповідає за настрій.
Cyberonics уже встановила цей «девайс» 200 пацієнтам і повідомляє про позитивні зміни їхнього психічного стану. Проте FDA поки не поспішає з відкриттям доступу до пристрою пацієнтам з депресією: VNS Pulse Duo дозволено використовувати тільки в разі неефективності традиційних методів лікування. Слід зазначити, що подібні пристрої від Cyberonics уже деякий час застосовують для лікування епілепсії.
Коло призначень і сподівань
Нейродегенеративні захворювання — не єдина мішень фахівців з біоелектроніки. За останні три роки американські регуляторні органи схвалили чимало моделей нейростимуляторів для терапії найрізноманітніших патологій, котрі неможливо об’єднати в одну нозологічну категорію, у тому числі таких, як сухість очей і ожиріння.
Цікаво, що FDA найдовше розглядало питання про реєстрацію біо-електронних приладів для лікування ожиріння та хронічного болю — 18 і 19 місяців відповідно. Проте, так чи інакше, лише під кінець 2017 року в США для лікування різних розладів було сертифіковано одразу дві моделі таких апаратів.
Зокрема агентство схвалило систему Respicardia, яка допоможе пацієнтам з апное уві сні, дещо пізніше здобув схвалення апарат SenTiva, який використовуватимуть у терапії резистентної епілепсії.
Перший нейростимулятор забезпечує контроль дихання при легкому та середнього ступеня тяжкості центральному апное уві сні — стані, етіологічно відмінному від обструктивного апное уві сні. І хоча Remede не підходить для лікування поширенішого синдрому зупинки дихання, його схвалення сприйняли з радістю. Адже пацієнти з цією патологію до сьогодні були змушені використовувати для лікування громіздкі та незручні пристрої, що заважали їм заснути. Апарат від Respicardia є набаго прийнятнішим варіантом.
Друга модель належить до категорії біоелектронних пристроїв для VNS-терапії (лікування за допомогою стимуляції блукаючого нерва, Vagus nerve stimulation). Щиро кажучи, Sentiva від Livanova не можна назвати інновацією: у якості стимулятора блукаючого нерва цей апарат вперше було схвалено для лікування епілепсії ще в 1997 році, коли компанія-виробник мала назву Cyberonics. Зате сьогодні його пацієнт-орієнтований апгрейд (нова версія включає імплантований генератор SenTiva та систему програмування VNS-терапії) перетворив Sentiva в кишеньковий бездротовий прилад, який вміє під’єднуватися до програми-додатка на планшетному комп’ютері. Нова система дає лікарям змогу з легкістю налаштовувати «нейротерапію» для пацієнтів із резистентною епілепсією. Безумовно, це підвищує комплаєнс і відповідно зменшує ризик виникнення ускладнень чи загострень хвороби.
Перспективний підхід
Чимало досліджень функцій нейростимуляторів здійснюють також у контексті лікування інших захворювань і розладів. Зокрема були проведені випробування, у яких оцінювали ефективність застосування нейростимуляторів у хворих на ревматоїдний артрит, бронхіальну астму, генералізований тривожний розлад. Вивчали методи біолектронного втручання і в дослідженнях за участю пацієнтів після ішемічного інсульту та черепно-мозкової травми.
Окремо варто розповісти про нейротерапію аутоімунних захворювань, наприклад, ревматоїдного артриту. Цей метод ґрунтується на ефекті так званого запального рефлексу, відкритому та вивченому не так давно. Ідеться про процес, за допомогою якого інформація про ушкодження тканини й запалення спрямовується через блукаючий нерв у головний мозок, а останній, щоб послабити запалення, надсилає імпульси у відповідні органи. Свого часу відкриття запального рефлексу стало справжньою сенсацією, адже протягом десятиліть нейробіологи вважали, що мозок чи ЦНС ніяк не впливають на імунну систему.
У цьому випадку мішенню терапії виявився фактор некрозу пухлин (TNF) — молекула, котра бере участь у запаленні. TNF в основному виділяється із лейкоцитів-макрофагів, які містяться в селезінці та деяких інших органах.
Ліки, що сьогодні застосовують у клінічній практиці для зв’язування із молекулою TNF, мають дуже високу вартість. Крім того, ці препарати проявляють терапевтичний ефект не в усіх пацієнтів і водночас спричиняють тяжкі побічні ефекти (включаючи підвищений ризик розвитку новоутворень). Біоелектроніка робить те саме: «вимикає» вивільнення TNF, але інакше — за допомогою стимуляції блукаючого нерва.
Це багатообіцяючий підхід, хоча поки що дослідження на цій ниві досить обмежені і в основному проводилися на тваринних моделях, оскільки вчені побоюються проблем з імуносупресією. Окрім цього, існує ризик випадково зачепити складний ланцюг імуно-нейробіохімічних реакцій та втратити над ними контроль. Проте фахівці не сумніваються, що вже найближчим часом перебіг аутоімунних захворювань можна буде полегшити за допомогою маніпуляцій з блукаючим нервом.
Оптимістично налаштовані експерти вважають: нейростимуляція може стати в майбутньому майже універсальним методом терапії. Принаймні, дуже поширеним.
