ใหม่ปั๊มจิ๋วที่ฝังแล้วสามารถฉีดยาเข้าไปในสมองได้โดยตรง

นักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ได้พัฒนาวิธีการใหม่ในการรักษาความผิดปกติของระบบประสาทเช่นโรคพาร์กินสันและดูเหมือนว่าไซไฟที่น่าประหลาดใจ ขั้นตอนของพวกเขาเกี่ยวข้องกับการฝังหัววัดขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกับปั๊มขนาดเล็กเข้าไปในสมองของผู้ป่วยซึ่งให้ยาที่วัดและกำหนดเป้าหมายได้อย่างแม่นยำไปยังพื้นที่สมองที่เฉพาะเจาะจง ในขณะที่เครื่องสูบน้ำฝังสมองนี้ไม่ได้ติดตั้งในผู้ป่วยที่เป็นมนุษย์ แต่มันแสดงให้เห็นถึงสัญญาในการศึกษาครั้งแรกในสัตว์ทดลองโดยรักษาอาการคล้ายพาร์คินสันในหนูทดลองและลิง

นักวิจัยของ MIT ตีพิมพ์ผลการวิจัยของพวกเขาในกระดาษในวันพุธในสมุดรายวัน วิทยาศาสตร์การแพทย์ translational. แนวคิดหลักที่อยู่เบื้องหลังอุปกรณ์ของพวกเขาเรียกว่า "ระบบการจัดส่งยาขนาดจิ๋ว" (MiNDS) คือมันสามารถรักษากลุ่มของเซลล์ประสาทได้อย่างแม่นยำโดยไม่ก่อให้เกิดผลข้างเคียง วิธีนี้จะปรับปรุงตามวิธีการก่อนหน้านี้ที่แนะนำยาเสพติดลงในน้ำไขสันหลังซึ่งอาจทำให้เกิดผลกระทบนอกเป้าหมาย

ปัจจุบันผู้คนที่อาศัยอยู่ในสภาพระบบประสาทเช่นโรคพาร์คินสันเผชิญกับทางเลือกที่เป็นไปไม่ได้: พวกเขาสามารถปล่อยให้โรคดำเนินไปอย่างอาการสั่นและสูญเสียสมดุลหรืออาจใช้ยาที่ไม่ได้ตั้งใจ ในปัจจุบันการรักษาโรคพาร์คินสันที่พบบ่อยที่สุดอย่างหนึ่งคือการรวมตัวของยา carbidopa และ levodopa (มักจะอยู่ภายใต้ชื่อแบรนด์ Sinemet) ซึ่งสามารถบรรเทาอาการได้ แต่ยังสร้างผลข้างเคียงระยะยาวที่ทำให้การเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อโดยสมัครใจ

หนึ่งในข้อได้เปรียบที่สำคัญของการปลูกถ่ายสมองผู้เขียนการศึกษาคือมันช่วยให้แพทย์สามารถกำหนดเป้าหมายพื้นที่การทำงานที่เฉพาะเจาะจงของสมองที่มีขนาดเล็กถึงหนึ่งลูกบาศก์มิลลิเมตร - ความสูงและความยาวของจดหมายหนึ่งฉบับในสหรัฐอเมริกา ไม่เพียงแค่นั้น แต่พวกเขาสามารถวัดกิจกรรมของเซลล์ประสาทในพื้นที่ที่รับการรักษาได้จริงทำให้พวกเขาสามารถตรวจสอบผลกระทบของยาเสพติดและเปลี่ยนแปลงการส่งยาในเวลาจริง

พวกเขาตรวจสอบแนวคิดของพวกเขาในลิงแสมลิงกังและหนูเป็นครั้งแรกโดยการชักนำให้เกิดรัฐพาร์กินสัน - ซึ่งเป็นที่ที่เซลล์ประสาทโดปามีนที่ปล่อยออกมานั้นตายหรือพิการในสัตว์ทั้งสอง จากนั้นพวกเขาทำการรักษาสภาพในลิงโดยการฉีดน้ำไขสันหลังประดิษฐ์ในอุปกรณ์ MiNDS ตลอดการทดลองนักวิจัยตรวจสอบการทำงานของสมองของสัตว์โดยใช้หัววัดทังสเตนในอุปกรณ์ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการปลูกฝัง MiNDS สามารถกระตุ้นและยับยั้งเซลล์ประสาทที่เฉพาะเจาะจง

“ เราแสดงให้เห็นว่า MiNDS สามารถปรับกิจกรรมทางประสาทในท้องถิ่นและพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องในแบบจำลองสัตว์ในขณะที่บันทึกกิจกรรมของเซลล์ประสาทอิเล็คโทรนิค (EEG) พร้อมกัน” ผู้เขียนบทความของกระดาษเขียน

ความคิดที่ว่าคน ๆ หนึ่งจะได้รับการปลูกฝังสมองแทนที่จะกินยาวันละสามครั้งเพื่อให้ชีวิตที่เหลือของพวกเขาฟังดูดี แต่โปรโตคอลการรักษาที่รุนแรงนี้ทำให้เกิดปัญหาที่สำคัญเช่นกัน สิ่งที่ชัดเจนที่สุดคือการปลูกฝังอุปกรณ์นำส่งยาเสพติดที่สมอง นี่ไม่ใช่ขั้นตอนง่ายๆเช่นการสักหรือการเจาะ อุปกรณ์ที่เสนอนั้นแทรกซึมลึกเข้าไปในเนื้อเยื่อสมองซึ่งก่อให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับภาวะแทรกซ้อนที่อาจเกิดขึ้นจากสิ่งที่ซับซ้อนเช่นความผิดปกติของอุปกรณ์หรือบางสิ่งที่ทำได้ง่ายเพียงแค่กระแทกศีรษะของคุณ

นอกจากนี้การวางวัตถุแปลกปลอมไว้ในเนื้อเยื่อสมองอาจทำให้เนื้อเยื่อรอบ ๆ อักเสบและอาจตายได้ นักวิจัยได้แก้ไขปัญหานี้โดยการใช้สแตนเลสและบอโรซิลิเกต (แก้ว) เป็นวัสดุหลักสำหรับการสอบสวนซึ่งทำให้เกิดความเสียหายเพียงเล็กน้อยต่อเนื้อเยื่อรอบข้างในสัตว์ทดลองหลังจากการปลูกฝังแปดสัปดาห์

บางทีที่สำคัญที่สุดคืออาการคล้ายกับพาร์คินสันที่ชักนำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีในหนูและลิงนั้นค่อนข้างแตกต่างจากโรคพาร์คินสันที่เกิดขึ้นจริงในมนุษย์ ก่อนที่อุปกรณ์ MiNDS จะอยู่ใกล้ทุกที่สำหรับมนุษย์นักวิจัยจะต้องแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการป้องกันโรคพาร์กินสัน

แม้ว่าตอนนี้จะเป็นการพัฒนาที่น่าสนใจในสาขาการแพทย์ทางสมองที่เติบโตอย่างรวดเร็ว

บทคัดย่อ: ความก้าวหน้าล่าสุดในการใช้ยาสำหรับความผิดปกติของระบบประสาทกำลังขยายโอกาสในการปรับปรุงอาการที่ทำให้ร่างกายทรุดโทรมโดยผู้ป่วย อย่างไรก็ตามการรักษาด้วยยาที่มีอยู่มักใช้การบริหารยาอย่างเป็นระบบซึ่งส่งผลให้เกิดการกระจายยาในวงกว้างและเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดพิษ เนื่องจากวงจรประสาทที่สำคัญหลายแห่งมีปริมาตร sub-cubic มิลลิเมตรและลักษณะเฉพาะของเซลล์การให้ยาปริมาณน้อยในบริเวณสมองที่ได้รับผลกระทบโดยมีการแพร่และการรั่วน้อยที่สุดเป็นสิ่งจำเป็น เรารายงานการพัฒนาระบบการจัดส่งยาประสาทขนาดเล็กที่ฝังอยู่ควบคุมได้จากระยะไกลช่วยให้สามารถปรับการรักษาแบบไดนามิกด้วยความแม่นยำเชิงพื้นที่ เราแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์นี้สามารถปรับกิจกรรมทางประสาทในท้องถิ่นในรูปแบบสัตว์ขนาดเล็ก (หนู) และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ (ที่ไม่ใช่มนุษย์) ในขณะเดียวกันก็อนุญาตให้มีการบันทึกกิจกรรมประสาทเพื่อเปิดใช้งานการควบคุมข้อเสนอแนะ