Trije pacienti s kronično paraplegijo so znova shodili zahvaljujoč natančni električni stimulaciji njihovih hrbtenjač prek brezžičnega vsadka. V dvojni študiji, ki je bila objavljena v publikacijah Nature in Nature Neuroscience, švicarska znanstvenika Grégoire Courtine (EPFL in CHUV/Unil) in Jocelyne Bloch (CHUV/Unil) prikazujeta, kako so bili pacienti po zgolj nekaj mesecih vaje zmožni nadzorovati do tedaj paralizirane mišice v nogah, in to celo brez električne stimulacije.
Rezultat najnovejše klinične študije z imenom STIMO (kratica za STImulation Movement Overground) je nova metoda terapevtskega zdravljenja, katere cilj je pospešiti okrevanje po poškodbi hrbtenjače. Vsem pacientom, ki so sodelovali v tej klinični študiji, je s svojo voljo uspelo ponovno vzpostaviti kontrolo nad mišicami v nogah, ki so bile vrsto let paralizirane. Za razliko od dveh neodvisnih študij, ki temeljita na podobnem konceptu in katerih rezultati so bili nedavno objavljeni v ZDA, je pacientom, ki so sodelovali v tej študiji, uspelo ohraniti nevrološko funkcijo, tudi ko niso več prejemali stimulacije s pomočjo električnih impulzov. Rezultati klinične študije STIMO, do katerih sta prišla Inštitut za tehnologijo (EPFL) in Univerzitetna bolnišnica v Lausannu (CHUV), so bili objavljeni 1. novembra 2018 v znanstvenih publikacijah Nature in Nature Neuroscience.
"Naše ugotovitve temeljijo na poglobljenem razumevanju osnovnih mehanizmov, do katerega smo prišli s pomočjo dolgoletnih raziskav na živalih. Zahvaljujoč temu smo uspeli v realnem času oponašati komunikacijo, s katero možgani po naravni poti pošiljajo impulze skozi hrbtenjačo," pojasnjuje Grégoire Courtine, nevroznanstvenik z Inštituta za tehnologijo v Lausannu.
"Vsi pacienti so v roku tedna dni shodili s pomočjo pomagal za razbremenitev telesne mase. Takoj mi je bilo jasno, da smo na dobri poti," dodaja nevrokirurginja z Univerzitetne bolnišnice v Lausannu Jocelyne Bloch, ki je pacientom kirurško vgradila vsadke.
"Čas in lokacija, na katero se usmerjajo električni impulzi, sta ključnega pomena, da lahko pacient s svojo voljo naredi premik. Poleg tega ravno ujemanje časovnih in lokacijskih parametrov spodbuja ustvarjanje novih nevroloških povezav," poudarja Courtine.
V okviru te klinične študije je bila dosežena do sedaj najbolj natančna električna stimulacija hrbtenjače. "Ciljana stimulacija mora biti natančna kot švicarska ura. Naša metoda poteka tako, da se pacientom vzdolž hrbtenjače vgradijo elektrode, ki nam omogočajo, da ciljano stimuliramo posamezne skupine mišic v nogah," pojasnjuje Bloch. "Izbrane konfiguracije elektrod aktivirajo določena področja hrbtenjače in pri tem oponašajo signale, ki bi jih pošiljali možgani za premikanje spodnjih udov."
Pacientom je največji izziv predstavljalo učenje, kako uskladiti namen, da premaknejo spodnje ude, ki prihaja iz možganov, z usmerjeno električno stimulacijo. Vendar so ta izziv hitro obvladali. "Vsi trije udeleženci te znanstvene študije so lahko hodili s pomočjo pomagal za razbremenitev telesne mase po zgolj tednu dni kalibriranja sistema, po petih mesecih vaj pa se je zavedna kontrola mišic drastično povečala," pojasnjuje Courtine. "Živčni sistem ljudi se je na terapijo odzval veliko temeljiteje od naših pričakovanj."
Priložnost, da možgani pomagajo samim sebi
Novi protokoli rehabilitacije, ki temeljijo na tej strogo usmerjeni nevrotehnologiji, vodijo do izboljšane nevrološke funkcije, ker udeležencem omogočajo, da v laboratoriju daljše časovno obdobje aktivno vadijo hojo po tleh, za razliko od pasivne vadbe, kot je recimo korakanje s pomočjo zunanjega skeleta.
Vsi trije pacienti so v času posamezne terapije lahko prehodili več kot en kilometer, ne da bi se pri tem držali z rokami, temveč zgolj s pomočjo usmerjene električne stimulacije in inteligentnih pomagal za razbremenitev telesne mase. Pomembno je poudariti, da v času vaj ni prihajalo do utrujenosti mišic v nogah, zato se kakovost korakov ni poslabšala. Daljše in intenzivnejše izvajanje vaj se je izkazalo za ključni dejavnik pri spodbujanju funkcije nevroplastičnosti, tj. sposobnosti živčnega sistema za reorganizacijo živčnih vlaken. Rezultat so izboljšane motorične funkcije, celo brez električne stimulacije.
Pri prejšnjih kliničnih študijah z bolj empiričnim pristopom, kot je npr. neprestana električna stimulacija, se je izkazalo, da so nekateri paraplegiki sicer lahko naredili nekaj korakov s pomočjo različnih pomagal in električne stimulacije, vendar jim je uspelo premagati zgolj krajše razdalje in še to samo, dokler so prejemali električne dražljaje. Čim so dražljaji prenehali, so se pacienti vrnili v stanje, v katerem so bili, tj. bili so enako paralizirani in ponovno niso mogli premakniti spodnjih udov.
Naslednji koraki
Startup z imenom GTX medical, ki sta ga skupaj osnovala Courtine in Bloch, bo na podlagi teh rezultatov razvil prilagojeno nevrotehnologijo, s ciljem, da to metodo rehabilitacije uvede v bolnišnice in klinike po vsem svetu. "Ustvarjamo nevrotehnologijo nove generacije in testirali jo bomo v zgodnjih fazah po poškodbi, ko je potencial za okrevanje velik, nevromišični sistem pa še ni doživel atrofije, kateri sledi kronična paraliza. Naš cilj je, da ustvarimo obliko terapevtskega zdravljenja, ki je dostopna vsem," dodaja Courtine.
Podpora fundacije Wings for Life
Klinično študijo STIMO od samega začetka podpira mednarodna neprofitna fundacija Wings for Life, ki se ukvarja z raziskovanjem hrbtenjače. Ta študija je samo eden od uspehov pomembnega posla te fundacije. Vsa sredstva, zbrana z globalnim tekom Wings for Life World Run v preteklih petih letih, so se tako oplemenitila na najboljši možen način. Vendar je to šele začetek, saj tako tek kot fundacija s svojim delom ne bosta prenehali, dokler poškodbe hrbtenjače ne bodo enkrat za vselej postale ozdravljive.
Šesta izvedba teka Wings for Life World Run bo potekala v nedeljo, 5. maja 2019, po vsem svetu, sto odstotkov zbranih startnin in donacij pa bo namenjenih fundaciji Wings for Life, ki poleg klinične študije STIMO financira še na desetine najsodobnejših kliničnih raziskav.
O fundaciji Wings for Life Spinal Cord Research Foundation
Po vsem svetu je na milijone ljudi odvisnih od invalidskega vozička zaradi poškodbe hrbtenjače, ki je najpogosteje posledica prometne nesreče ali padca. Wings for Life je neprofitna fundacija za raziskave hrbtenjače, ki ima eno samo misijo: najti zdravilo za poškodbo hrbtenjače. Od leta 2004 je fundacija financirala izjemno pomembne raziskovalne projekte in klinične študije po vsem svetu. Čeprav zdravilo še ni bilo najdeno, nenehno prihaja do napredka. 100 odstotkov startnin za tek Wings for Life World Run in donacij v okviru tega globalnega dogodka bo fundaciji pomagalo do njenega končnega cilja. Vsak korak na teku Wings for Life World Run in z mobilno aplikacijo Wings for Life World Run je korak v pravo smer – http://www.wingsforlife.com
O teku Wings for Life World Run
En dan vsako leto tek Wings for Life World Run poteka istočasno na številnih lokacijah in prek aplikacije po vsem svetu, pri čemer vsi udeleženci startajo istočasno, naj bo dan ali noč, z enakim ciljem – zbrati denar za fundacijo Wings for Life. Tek ima edinstven format, in sicer udeleženci tečejo kolikor daleč lahko, dokler jih ne prehiti premikajoča se ciljna črta, “zasledovalno vozilo”, ki tekače lovi po trasi ali virtualno prek aplikacije in postopoma pospešuje, dokler ne prehiti čisto vseh udeležencev. Premikajoča se ciljna črta tekmovalcem omogoča, da pridejo do cilja – počasnejše vozilo prehiti zgodaj, medtem ko lahko ultra tekači tečejo ure in ure. 100 % startnin in donacij je namenjenih iskanju zdravila za poškodbo hrbtenjače. V petih izvedbah teka, od pričetka leta 2014, je na Wings for Life World Run sodelovalo več kot 500.000 ljudi iz 193 držav, ki so tekli v več kot 66 državah na vseh sedmih kontinentih. Skupaj so zbrali več kot 23 milijonov EUR in pretekli več kot 5,1 milijon kilometrov.
O aplikaciji Wings for Life World Run
Aplikacija Wings for Life World Run vsakomur omogoča, da se kjerkoli pridruži globalnemu gibanju. Z aktivacijo aplikacije se tekači lahko udeležijo teka Wings for Life World Run, pri čemer jih lovi zasledovalno vozilo, istočasno kot vse druge tekače na Wings for Life World Run po vsem svetu. Uporabniki aplikacije si lahko sami izberejo svojo traso in tečejo sami ali pa se pridružijo enemu od organiziranih tekov z aplikacijo, kjerkoli na svetu, kjer ljudje tečejo v skupinah in pri tem uporabljajo aplikacijo.