Nowa forma elektrycznej stymulacji mózgu przyniosła poprawę u 36-letniej pacjentki od lat cierpiącej na oporną na leczenie depresję. Wszystko dzięki wszczepionemu implantowi, nazywanemu potocznie „rozrusznikiem mózgu”, który dostarcza krótkie impulsy energii elektrycznej do określonych miejsc w jej mózgu. Naukowcy, którzy opracowali implant mają nadzieję, że zmieni on życie osób, które nie reagują na leki przeciwdepresyjne.
Depresja może być długotrwałym i nieustępliwym stanem. Szacuje się, że nawet jedna trzecia osób z depresją nie reaguje na leczenie. Takim pacjentom nie pomaga żadna terapia. Na szczęście naukowcy na całym świecie nieustannie pracują nad nowymi opcjami leczenia. Jedną z takich terapii jest nowo zaprojektowany implant mózgowy.
Głęboka stymulacja mózgu, w której elektrody wytwarzające starannie dostrojone sygnały elektryczne są wszczepiane w odpowiednie obszary mózgu, była już próbowana w leczeniu różnych schorzeń neurologicznych – m.in. u osób chorych na epilepsję czy dystonię. Jednak najciekawsze i najbardziej obiecujące wyniki uzyskano u pacjentów cierpiących na chorobę Parkinsona. To też skłoniło różne zespoły badawcze do wypróbowania metody u osób z depresją, ale bez większych sukcesów.
Spersonalizowane podejście
Zespół naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco uznał, że tradycyjne implanty do głębokiej stymulacji mózgu stosowane przy depresji nie biorą pod uwagę różnic między poszczególnymi osobami. Zidentyfikowali biomarker, w tym przypadku specyficzny wzór fal mózgowych, który nie został wcześniej rozpoznany w przypadku poważnych zaburzeń depresyjnych i wykorzystali go do spersonalizowania urządzenia, by stymulować tylko wtedy, kiedy biomarker zostanie zauważony.
Zespół umieścił elektrody w mózgu 36-letniej pacjentki od lat zmagającej się z ciężką formą depresji, z uwzględnieniem obszarów mózgu, gdzie wyrażany był zidentyfikowany uprzednio biomarker. Uczeni przyjęli taką strategię, że jedna elektroda będzie wykrywać biomarker, a druga wytworzy po jego wykryciu niewielką ilość energii elektrycznej w głębi mózgu. Ustalenie najlepszej lokalizacji w mózgu do zaimplementowania elektrod do złagodzenia objawów depresji zajęło trochę czasu, ale opłaciło się. Stan kobiety po stymulacji wykazywał znaczną poprawę.
– Skuteczność tej terapii pokazała, że nie tylko zidentyfikowaliśmy prawidłowy obwód mózgu i biomarker, ale byliśmy w stanie odtworzyć go na zupełnie innej, późniejszej fazie badania przy użyciu wszczepionego urządzenia – powiedziała Katherine Scangos z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco, pierwsza autorka publikacji, która ukazała się na łamach pisma „Nature Medicine” (DOI: 10.1038/s41591-021-01480-w). – Ten sukces sam w sobie jest niesamowitym postępem w naszej wiedzy na temat funkcji mózgu, która leży u podstaw chorób psychicznych – dodała.
Przypadek Sarah
Pacjentką, na której po raz pierwszy przetestowano nowe podejście, była 36-letnia Sarah, od lat cierpiąca na ciężką i oporną na leczenie depresję. Interwencja naukowców, która właściwie miała być tylko weryfikacją koncepcji, przyniosła kobiecie znaczną ulgę i może dać nadzieję wielu takim jak ona. Jedyne co może budzić obawy to konieczność wszczepienia specjalnie zaprojektowanego „rozrusznika mózgu”.
– Byłam w głębokiej depresji. To nie było życie warte życia – powiedziała Sarah i dodała, że przed terapią nieustannie towarzyszyły jej myśli samobójcze, nie mogła spać i popadała w apatię.
Pomyślne rezultaty nowej terapii zostały jak dotąd osiągnięte jedynie u jednej pacjentki – Sarah. Nie wiadomo jeszcze, jak zastosowane u 36-latki podejście będzie się sprawdzać w miarę upływu czasu i u innych osób. Dla Sarah, jak sama przyznaje, zmiany były ogromne. – W pierwszych miesiącach depresja złagodziła się tak gwałtownie, że nie byłam pewna, czy to się utrzyma. Ale to trwało. Zdałam sobie sprawę, że to urządzenie naprawdę działa – przyznała.
Nowe w tej terapii jest to, że stymulacja mózgu ma miejsce dopiero po pojawieniu się objawów lub, w tym przypadku, biomarkera. W poprzednich badaniach stymulację wykonywano w sposób ciągły w ustalonych odstępach czasu, a nie wtedy, gdy pojawia się specyficzna depresyjna aktywność mózgu. To samo w sobie może być ogromną zmianą, która sprawi, że technika będzie bardziej skuteczna.
Jednak ten biomarker najprawdopodobniej nie jest uniwersalny, co oznacza, że naukowcy będą musieli znaleźć indywidualną wersję biomarkera dla każdego pacjenta, aby móc leczyć go w ten sam sposób.
Dalsze badania
Naukowcy już rozpoczęli rekrutację większej liczby cierpiących na ciężką depresję pacjentów, by sprawdzić, czy uda się znaleźć bardziej spersonalizowane markery depresji.
– Musimy przyjrzeć się, jak te obwody różnią się u pacjentów i powtórzyć tę pracę wiele razy. Musimy też sprawdzić, czy biomarker lub obwód mózgu danej osoby zmienia się w czasie w miarę kontynuowania leczenia – powiedziała Scangos.
To jest sam początek projektowania terapii i naukowcy zakładają, że będą mieli jeszcze wiele wyzwań, zanim będzie to potencjalna opcja dla pacjentów spoza środowiska badawczego. Ale dla osób z depresją oporną na leczenie, taka spersonalizowana terapia daje nadzieję na normalne życie.
– Opracowaliśmy precyzyjne podejście medyczne, które z powodzeniem poradziło sobie z lekooporną depresją naszej pacjentki, identyfikując i modulując obwód w jej mózgu, który jest związany z jej objawami – powiedział Andrew Krystal, członek zespołu Scangos. – To badanie wskazuje drogę do nowego paradygmatu, który jest rozpaczliwie potrzebny w psychiatrii – dodał.
Źródło: Science Alert, University of California, San Francisco, fot. Ken Probst/ University of California, San Francisco