Чрезвычайно низкое кровяное давление пациента с травмой спинного мозга можно лечить с помощью имплантата, который передает электрическую стимуляцию на определенный набор спинных нейронов, устраняя распространенный «невидимый» побочный эффект паралича. Премия Института биоинноваций и науки 2023 года за инновации присуждается Джордану У. Сквайру в знак признания его работы по созданию этой терапии, известной как нейропротезный барорефлекс. Награда присуждается исследователям, работающим на стыке биологических наук и предпринимательства.
«Отмеченное призом исследование доктора Сквайра по эпидуральной электростимуляции восстанавливает контроль артериального давления у пациентов, страдающих травмой спинного мозга», — сказала Евгения Нусинович, старший редактор журнала Science. «Использование этой технологии для стабилизации артериального давления в нормальном диапазоне снижает риск обмороков и других осложнений у пациентов, значительно повышая их безопасность и качество жизни». Сквайр, исследователь NeuroRestore в Швейцарском федеральном технологическом институте (EPFL), сказал, что лечение предлагает новый способ решения проблемы, которая затрагивает до 90% людей с травмами спинного мозга. с тяжелым заболеванием моторной и вегетативной нервной системы, у которой было такое низкое кровяное давление, что она не могла стоять более нескольких минут за один раз, она смогла пройти несколько сотен метров сразу после установки имплантата и перестала падать в обморок, — написал Сквайр в его отмеченное призом эссе в области науки.
«С тех пор было действительно здорово видеть, как это работает каждый раз у каждого человека, которого мы тестировали», — сказал он. «Очень приятно видеть, что функциональный нейрохирургический подход работает так надежно и просто». Травма спинного мозга может помешать мозгу модулировать артериальное давление во время изменения позы, например, при переходе в сидячее или стоячее положение. В результате кровяное давление человека может упасть до очень низкого уровня, из-за чего он может быть прикован к постели, испытывать головокружение, тошноту или предрасположенность к обморокам.
«Почти всех этих пациентов лечат от ортостатической гипотензии с помощью консервативных мер, таких как абдоминальный бандаж, может быть, компрессионные чулки на ногах, или им рекомендовали диету с высоким содержанием соли и тому подобное», — сказал Сквайр. «Но если вы затем спросите их, испытывают ли они все еще симптомы этого заболевания, несмотря на то, что их лечат консервативно, почти все они все еще испытывают». Сквайр и его коллеги из EPFL и Университета Калгари разработали способ лечения этого менее известного последствия травмы спинного мозга путем расширения использования эпидуральной электростимуляции (ЭЭС), которая использовалась у некоторых людей для восстановления движения и чувствительности.
Нейробиологи Грегуар Куртин и Джоселин Блох, возглавляющие NeuroRestore, показали, что «если стимулировать определенную часть спинного мозга, можно активировать ожидаемую функцию», — сказал Сквайр. Поиск нужной части спинного мозга для стимуляции был одним из важных первых шагов в разработке нового метода лечения. Сквайр систематически тестировал спинной мозг сегмент за сегментом у грызунов, сочетая эти данные с анатомическими исследованиями. Он обнаружил, что «лучшее место для стимуляции совпадает с местом в спинном мозге, которое содержит больше всего нейронов, имеющих отношение к контролю кровяного давления». Последние три грудных сегмента позвоночника богаты этими нейронами. Эти «горячие точки» можно найти у мышей, крыс, свиней и нечеловеческих приматов, а также у некоторых людей, «и они, похоже, сохраняются у разных видов», — сказал Сквайр.
Эта работа в настоящее время поддерживается большим консорциумом, финансируемым Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA), для расширения возможностей лечения. Например, имплантат может быть полезен в острой фазе повреждения спинного мозга, когда артериальное давление может быть нестабильным. В настоящее время эта проблема лечится препаратами, которые могут превысить терапевтическую отметку или перестать действовать, «поэтому в этом может быть определенная роль». [implant] чтобы люди оставались стабильными, когда они находятся в отделении интенсивной терапии или в отделении позвоночника», — объяснил Сквайр.
Внутри больницы изменения артериального давления тщательно отслеживаются с помощью инвазивной артериальной линии. Но когда пациент выписывается из больницы, «на самом деле нет никакого способа, которым в настоящее время кто-либо должен контролировать артериальное давление с таким разрешением», — сказал он. «Поэтому часть программы DARPA состоит в том, чтобы попытаться улучшить эту способность, потенциально контролировать кровяное давление при каждом ударе сердца». По словам Сквайра, клинические испытания имплантата в сотрудничестве с ONWARD Medical могут начаться в следующем году.
«Финалисты этого года провели поистине исключительные исследования, и уровень всех заявок был чрезвычайно высок», — сказал Йенс Нильсен, главный исполнительный директор Института биоинноваций. «Их работа сочетает в себе передовую науку с предпринимательским духом, что соответствует целям BII по улучшению здоровья человека и планеты». (АНИ)
(Эта история не редактировалась сотрудниками Devdiscourse и автоматически генерируется из синдицированного канала.)
