Công nghệ cấy ghép cột sống giúp khôi phục khả năng vận động cho bệnh nhân Parkinson

Những người mắc bệnh Parkinson đang được chẩn đoán sớm hơn và sống chung với tình trạng này trong thời gian dài hơn khi các phương pháp điều trị tiến triển, nhưng một triệu chứng đến muộn cứng đầu là khó đi lại. Một thiết bị cấy ghép cột sống mới đầy hứa hẹn của các nhà nghiên cứu Thụy Sĩ mang lại một số hy vọng rằng bệnh này cũng có thể được điều trị hiệu quả.

Nhóm đa tổ chức được lãnh đạo bởi Onward, một công ty phụ của Ecole Polytechnique Federale de Lausanne danh tiếng ở Thụy Sĩ, kể từ năm 2015 đã huy động được 170 triệu đô la để phát triển và thương mại hóa các thiết bị y tế cho những người bị chấn thương não và tủy sống.

Vấn đề được các nhà nghiên cứu đặt ra, và tất nhiên là cả chính bệnh nhân, là hiệu quả điều trị bằng hóa chất và kích thích não sâu đang suy yếu khi tình trạng bệnh bắt đầu ảnh hưởng đến dáng đi. Mặc dù việc bổ sung thêm dopamine và kích thích não có thể giúp giảm thiểu tình trạng run và các triệu chứng khác, nhưng khả năng đi lại vẫn có thể xấu đi.

Jocelyne Bloch và Grégoire Courtine, người sáng lập nhóm nghiên cứu NeuroRestore tại EPFL tập trung vào chủ đề này, cảm thấy rằng có lẽ các tín hiệu thần kinh dẫn đến sự vận động thành công có thể được cải thiện ở xuôi dòng, trong tủy sống, thay vì ở các vị trí liên quan trong vỏ não vận động hoặc tiểu não. Họ rõ ràng đã được khích lệ bởi sự thành công của việc cấy ghép cột sống dành cho những người bị chấn thương do liệt.

Để đặt kỳ vọng, cần phải nói rõ rằng bệnh nhân này, Marc, là người duy nhất thử phương pháp này, mặc dù theo lời kể của anh ấy và những người khác thì nó có hiệu quả cao. Những kết quả sơ bộ này sẽ được tiếp nối bằng việc thử nghiệm trên sáu cá nhân nữa, với sự tài trợ từ Quỹ Michael J. Fox.

Như bạn có thể mong đợi, bộ cấy - được gọi là ARC-IM - không thực sự đơn giản để cài đặt và cần phải nỗ lực đáng kể để nó hoạt động.

Đầu tiên, bệnh nhân sẽ được gắn các điện cực quanh phần cột sống để gửi tín hiệu đến cơ chân. Ở đây, mặc dù đơn giản hóa quá mức, nhưng tín hiệu “đi bộ” lại bị biến thành nhịp điệu phức tạp của các chuyển động cơ bắp mà hầu hết mọi người đều có xu hướng coi là đương nhiên.

Sau đó, một bộ điều khiển được đính kèm có các mô hình chuyển động được huấn luyện dựa trên cảnh quay chuyển động thực tế của người đang đi bộ, nếu có thể. Chúng được kích hoạt bởi hoạt động của vỏ não cũng đã được theo dõi và mô tả ở bệnh nhân, do đó, thiết bị có thể kích hoạt các nhóm cơ một cách đồng bộ có chủ ý chứ không chỉ vận hành chân như máy móc.

Về cơ bản, bằng cách quan sát nỗ lực bước đi của bệnh nhân và so sánh điều đó với dáng đi nguyên vẹn và tín hiệu thần kinh, bộ cấy có thể thu hẹp khoảng cách giữa chúng, hoàn thiện mạch giữa ý định, hành động và phản hồi.

Như có thể thấy trong các video trước và sau khi Marc đi lại, sự khác biệt là ngày và đêm. Trước đây anh ấy gặp khó khăn khi đi lại và đặc biệt là trong một số tình huống nhất định như vào thang máy hoặc leo cầu thang, giờ đây anh ấy di chuyển mà không hề bị suy giảm rõ ràng.

“Vào thang máy… nghe có vẻ đơn giản. Với tôi trước đây điều đó là không thể. Tôi đang trượt băng, tôi lạnh cóng,” Marc nói (dịch từ tiếng Pháp) trong một video từ NeuroRestore cho thấy hiệu quả của thiết bị. “Bây giờ tôi sẽ lặng lẽ đi vào. Tôi không có vấn đề gì. Nó giúp tôi đi bộ tốt hơn, cho phép tôi đi được 5km không ngừng nghỉ.”

Nếu bạn không biết anh ấy đang sống chung với căn bệnh Parkinson giai đoạn nặng, bạn chắc chắn sẽ không đoán được điều đó qua cách anh ấy đi dạo quanh quê hương đẹp như tranh vẽ của mình gần Bordeaux. Nhiều nhất bạn có thể nghĩ rằng anh ấy đã có một ngày dài trượt tuyết.

Với một bệnh nhân duy nhất trong hồ sơ, sẽ phải mất một thời gian nữa, bất kỳ ai có tình trạng tương tự có thể bước vào văn phòng bác sĩ và nói “xin đưa cho tôi bộ cấy ghép đó”. Nhưng tác động biến đổi của công nghệ đối với Marc rõ ràng là một tín hiệu gây tiếng vang lớn. Bài báo của nhóm xuất hiện trên tạp chí Y học Tự nhiên.

Hàng triệu đô la từ Quỹ Michael J. Fox sẽ cấy ghép cho sáu bệnh nhân tiếp theo và cho phép đánh giá rủi ro chặt chẽ hơn - và bất kỳ phương pháp điều trị xâm lấn nào cũng sẽ có một số rủi ro. Phẫu thuật cột sống trông khá khó khăn ngay cả đối với những ca phẫu thuật thuộc loại đó, và sau đó có những vấn đề thường gặp khi có giao diện xuyên da.

Đối với việc thương mại hóa công nghệ (vì đó là cách những thứ như vậy có xu hướng tiếp cận nhiều người nhất), Onward được trao toàn bộ tiền và bằng sáng chế để biến nó thành hiện thực và độc quyền để làm điều đó. Trước khi có bộ cấy ghép đầy đủ (có thể mất nhiều năm), công ty dự định cung cấp một nền tảng kích thích cột sống bên ngoài có tên là ARC-EX.