Chorzy na łuszczycę, cukrzycę czy parkinsona nie będę brać leków. Wystarczy telefon i… prąd

Już za kilka lat pacjent cierpiący na cukrzycę typu 2 nie będzie musiał codziennie brać leków. Wystarczy, że włączy aplikację na smartfonie i zdalnie zaprogramuje swoją trzustkę, by działała prawidłowo. Wykorzystując drobne impulsy prądu elektrycznego, można leczyć choroby zapalne i autoimmunologiczne, a nawet zatrzymywać krwawienia

Brzmi jak science fiction? Nie dla naukowców takich jak dr Luis Ulloa, immunolog z Rutgers New Jersey Medical School. – Utarło się, że jeśli jesteśmy chorzy, powinniśmy wziąć pigułkę. Jednak leki nie zawsze działają, a często dają poważne skutki uboczne – mówi dr Ulloa. – Ja wierzę, że w przyszłości wiele z nich zastąpi stymulacja elektryczna, którą będziemy mogli kontrolować nawet przy pomocy własnego telefonu. Leczenie prądem jest dziś normą w neurologii, psychiatrii czy kardiologii.

Impulsy elektryczne mogą zmienić działanie mózgu np. u chorych na parkinsona albo uregulować pracę serca w przypadku arytmii. Od kilku lat dynamicznie rozwija się jednak nowa dziedzina, zwana medycyną bioelektroniczną. – Zajmuje się ona wpływem pola elektromagnetycznego na ludzki organizm. Z jej dobrodziejstw mogą skorzystać lekarze różnych specjalizacji – mówi Bartosz Kudliński, specjalista anestezjologii i intensywnej terapii, od lat używający nowych technologii medycznych do leczenia najcięższych stanów klinicznych. – Na liście chorób, które można leczyć impulsami elektrycznymi, są przewlekłe zapalenia jelit, reumatyzm, a nawet sepsa – wylicza dr Ulloa.

AUTOSTRADA DO MÓZGU

To, że prądem można zmienić działanie komórek nerwowych czy mięśniowych, nikogo już nie dziwi. Jak elektryczność ma się jednak do chorób takich jak cukrzyca czy zapalenie stawów? Naukowcy od dawna podejrzewali, że mózg wpływa na aktywność układu odpornościowego. Bezpośrednich dowodów na to dostarczyły badania przeprowadzone na początku tego wieku przez prof. Kevina J. Traceya, dyrektora Feinstein Institute for Medical Research. Jego zespół odkrył, że przy pomocy impulsów nerwowych można osłabiać proces zapalny Główne narządy układu odpornościowego – grasica, śledziona, wątroba, węzły chłonne czy płuca – są połączone z nerwem błędnym. Naukowcy porównują ten nerw do autostrady, która umożliwia przepływ informacji między wnętrzem organizmu a mózgiem. Neuroprzekaźniki uwalniane z zakończeń nerwowych wpływają na pracę komórek układu odpornościowego, takich jak limfocyty T. W ten sposób mózg może wywołać stan zapalny w wybranej części organizmu lub go wygasić.

Specjaliści od medycyny bioelektronicznej badają informacje przesyłane przez nerw błędny. – Wiemy już, że za przekazywanie informacji o stanach zapalnych odpowiadają tylko niektóre włókna nerwowe wchodzące w jego skład. Staramy się zrozumieć wzorce impulsów, które płyną tą drogą, by zyskać nowe możliwości kontrolowania komórek układu odpornościowego – wyjaśnia prof. Paul-Peter Tak z Uniwersytetu Amsterdamskiego.

ELEKTRODA NA ŁUSZCZYCĘ

W 2011 r. zespół prof. Taka dowiódł, że te odkrycia można wykorzystać w praktyce – do leczenia reumatyzmu, czyli reumatoidalnego zapalenia stawów (RZS). To bolesne schorzenie wymaga zażywania silnych leków przeciwzapalnych dających poważne skutki uboczne. Jeden z pacjentów prof. Taka odczuwał tak silne bóle dłoni i kolan, że całymi dniami leżał na kanapie, niezdolny do jakiejkolwiek aktywności. Kilka tygodni po wszczepieniu stymulatora nerwu błędnego był w stanie grać w ping-ponga i tenisa. Jego choroba do dzisiaj jest w stanie remisji, a pacjent obywa się bez leków.

 

Podobne efekty zaobserwowano także u pięciu innych pacjentów biorących udział w testach. Badania wykazały, że stymulacja nerwu błędnego zmniejsza u chorych produkcję tzw. cytokin odpowiedzialnych za stany zapalne. Nad komercjalizacją tej terapii pracuje obecnie amerykańska firma SetPoint Medical, której jednym z założycieli jest wspomniany wcześniej prof. Tracey. W podobny sposób uczeni chcą walczyć z innymi schorzeniami, takimi jak choroba Leśniowskiego-Crohna, czyli przewlekłe zapalenie jelit.

Z kolei firma Thync Global za pomocą stymulacji nerwów chce leczyć łuszczycę – autoimmunologiczną chorobę skóry, na którą w Polsce cierpi ponad 800 tys. osób. W tym przypadku nie trzeba wszczepiać pacjentowi stymulatora i podłączać go do nerwu błędnego. Urządzenie działa za pośrednictwem elektrod przyczepianych na tylnej powierzchni szyi. W ten sposób pobudza nerwy odpowiedzialne za reakcje immunologiczne w skórze głowy. Testy prze prowadzone w ubiegłym roku wykazały, że wystarczy 10 minut stymulacji dziennie, by nastąpiła wyraźna poprawa: zmniejszenie zaczerwienienia, łuszczenia się i swędzenia skóry. – Stosujemy specjalne opatentowane algorytmy sterujące impulsami elektrycznymi. Dzięki temu łagodzimy stan zapalny praktycznie bez jakichkolwiek skutków ubocznych – wyjaśnia dr Sumon Pal, szef działu badań Thync.

STYMULACJA PRZEZ SZYJĘ TECHNOLOGIA TERAPIA NIEINWAZYJNA

Pobudzanie nerwu błędnego nie wymaga już operacji wszczepiania stymulatora. Pobudzanie nerwu błędnego jest coraz częściej stosowane w medycynie m.in. do łagodzenia objawów depresji i epilepsji, ale jest to zabieg inwazyjny. Lekarze muszą podłączyć elektrody stymulatora do włókien nerwowych w szyi. Konstruktorzy z brytyjskiej firmy gammaCore opracowali stymulator, który mieści się w dłoni i działa przez skórę. Wystarczy przystawić go do szyi i włączyć, by zaczął pobudzać nerw błędny za pomocą fal elektromagnetycznych. Urządzenie jest na razie przeznaczone do łagodzenia bólów głowy (m.in. migreny i bólu klasterowego).

W odróżnieniu od leków farmakologicznych pobudzanie nerwów nie obciąża żołądka czy wątroby, nie wywołuje też reakcji uczuleniowych. Jest więc szansa, że w przyszłości pomoże ono pacjentom niereagującym na standardowe terapie lub tym, którzy nie mogą zażywać silnych leków przeciwzapalnych czy przeciwbólowych.

JAK ZATRZYMAĆ KRWOTOK

Medycyna bioelektroniczna może też ratować pacjentów w bardzo ciężkim stanie. – Już w 2014 r. wykazaliśmy, że impulsy elektryczne pomagają myszom cierpiącym na sepsę. Ta choroba często zabija ludzi nie dlatego, że dochodzi u nich do infekcji bakteryjnej, lecz dlatego, że ich własny układ odpornościowy reaguje na nią zbyt gwałtownie. Naszym celem jest wyhamowanie nasilonej reakcji zapalnej, jaka towarzyszy sepsie – wyjaśnia dr Ulloa. Początkowo jego zespół wykorzystywał w tym celu elektroakupunkturę, czyli połączenie tradycyjnej akupunktury i stymulacji elektrycznej. Obecnie badacze skupiają się na pobudzaniu nerwu błędnego.

W tym samym kierunku idą badania zapoczątkowane w 2015 r. w Feinstein Institute for Medical Research. Wykazały one, że stymulacja nerwu błędnego pozwala także na zatrzymywanie krwotoków – także tych najgroźniejszych, występujących wewnątrz organizmu. – Dzięki naszej technologii można będzie ratować m.in. matki cierpiące na śmiertelnie groźny krwotok poporodowy – mówi prowadzący badania dr Jared Huston. – Wystarczy przyłożyć do skóry pacjentki nasz stymulator, by przez nerw błędny pobudzić mechanizmy poprawiające krzepnięcie krwi. Dzięki tym badaniom powstało prototypowe urządzenie o nazwie Neural Tourniquet, czyli neurologiczna opaska uciskowa. Nad jego wprowadzeniem na rynek pracuje obecnie firma Sanguistat.

 

BIOHAKERZY

Nerw błędny to nie jedyna „autostrada do mózgu”, jaką można wykorzystać w terapii. Rok temu uczeni z Feinstein Institute i Hofstra Northwell School of Medicine dowiedli, że za pomocą stymulacji elektrycznej można pomóc także pacjentom cierpiącym na niedotlenienie mózgu. Dokonali tego, pobudzając nerw trójdzielny odpowiedzialny m.in. za unerwienie skóry twarzy i zębów. – W badaniach na zwierzętach udało nam się w ten sposób zmniejszyć objawy ciężkiego urazu mózgu. Stymulacja podnosi ciśnienie krwi i poprawia natlenienie tkanki nerwowej. Możliwe, że sprawdzi się to również u pacjentów z udarem mózgu albo krwotokiem podpajęczynówkowym – wyjaśnia dr Raj K. Narayan z Hofstra Northwell School of Medicine.

W przypadku tych schorzeń medycyna nie ma obecnie wiele do zaoferowania, więc nowe terapie są pilnie potrzebne. – Rozruszniki serca uratowały życie ogromnej liczbie pacjentów kardiologicznych. Myślę, że podobna rewolucja czeka nas wkrótce w innych dziedzinach medycyny – mówi dr Ulloa. Podobnego zdania są też eksperci koncernów GlaxoSmithKline i Google. Obie firmy dwa lata temu założyły spółkę Galvani Bioelectronics. Jej głównym celem jest bioelektryczne leczenie cukrzycy typu 2. – W odróżnieniu od innych badaczy nie koncentrujemy się na pobudzaniu nerwu błędnego, lecz bardziej precyzyjnym „podłączaniu się” do konkretnych włókien nerwowych – wyjaśnia Moncef Slaoui, szef Galvani Bioelectronics. I dodaje, że docelowo terapie z dziedziny medycyny bioelektronicznej mogłyby znaleźć zastosowanie nawet u 2 mld pacjentów na całym świecie.
 

Marcin Powęska – biolog, dziennikarz naukowy portalu Interia.
współpraca: Jan Stradowsk
 

Więcej:prąd