Z archiwum lekarza
Kiedy David Shorr miał 56 lat, ówczesny konsultant ds. kredytów hipotecznych w Columbus, OH, zauważył pewne zmiany w swojej pamięci i myśleniu. Trzy lata później szuka słów, aby opisać, co się stało.
"Nie było to nagłe, ale z czasem wiedziałem w swoim umyśle, że coś jest inaczej. Nie byłem w stanie poradzić sobie z niektórymi rzeczami, które robiłem wcześniej" - mówi Shorr, mówiąc powoli i ostrożnie. "Odkryłem, że ludzie widzą, co się ze mną dzieje. W miarę upływu czasu wszystko się zmieniło. Zdiagnozowano u mnie chorobę Alzheimera".
Shorr i jego żona, Kim, udali się do The Ohio State University Wexner Medical Center na leczenie. Ludzie, którzy mają chorobę Alzheimera otrzymują leki, aby złagodzić niektóre objawy, ale nie ma sprawdzonego leczenia, które wyleczy chorobę lub spowolni jej postęp. "Od początku pytali nas, czy jesteśmy zainteresowani badaniami klinicznymi" - mówi Kim. W tym roku udało im się znaleźć chętnych. Ale leczenie, jak mówi Kim, brzmiało intensywnie.
Naukowcy ogolą głowę Shorra, a następnie za pomocą fal ultradźwiękowych spróbują otworzyć jego barierę krew-mózg - jest to osłona pod czaszką zbudowana z naczyń krwionośnych, która chroni mózg przed wszelkimi zarazkami i innymi zagrożeniami, które mogą krążyć w krwiobiegu. Bariera krew-mózg przeważnie utrzymuje mózg w zdrowiu poprzez utrzymywanie infekcji na zewnątrz. Ale kiedy choroba taka jak Alzheimer jest w mózgu, bariera ta może uniemożliwić dostanie się do niego pomocnych leków.
Nowe zastosowania ultradźwięków
Ultradźwięki do otwierania bariery krew-mózg w chorobie Alzheimera to najnowszy przykład w rozwijającej się dziedzinie zogniskowanych ultradźwięków. Większość ludzi myśli o ultradźwiękach jako o sposobie robienia rozmytych, czarno-białych zdjęć płodu w łonie matki. Jednak w przypadku zogniskowanych ultradźwięków lekarze wykorzystują fale dźwiękowe do aktywnego leczenia choroby, a nie do pasywnego tworzenia jej obrazów. Jest to już zatwierdzone przez FDA leczenie drżenia zasadniczego i jest zatwierdzone leczenie choroby Parkinsona poza Stanami Zjednoczonymi. To jest pod przeglądem tutaj także.
Technika ta robi również fale w badaniach nad rakiem piersi, cukrzycą, a także u osób z guzami mózgu, chorobą Lou Gehriga (zwaną również stwardnieniem zanikowym bocznym, lub ALS) i chorobami psychicznymi, takimi jak ciężka depresja.
"Ponieważ zogniskowane ultradźwięki mają tak potężne połączenie cech - są całkowicie unikalnym i minimalnie inwazyjnym narzędziem, które może wywoływać różne reakcje w organizmie - mają ogromny potencjał w leczeniu wielu problemów medycznych" - mówi dr Richard Price, dyrektor badań w University of Virginia Focused Ultrasound Center. "Prawdopodobnie istnieje wiele zastosowań zogniskowanych ultradźwięków, których nawet nie zaczęliśmy jeszcze rozważać".
Kim Shorr mówi, że ma nadzieję, że ultradźwięki mogą przynieść korzyść jej mężowi: "Jeśli mu to pomoże, to byłoby wspaniale. A jeśli nie, to przynajmniej może kiedyś komuś pomoże. Jeśli może pomóc komukolwiek, to bardzo byśmy to kochali".
W badaniu klinicznym, w którym Shorr wziął udział w tym roku, naukowcy chcieli sprawdzić kilka rzeczy: Po pierwsze, czy w ogóle możliwe jest otwarcie bariery krew-mózg. Po drugie, że zrobienie tego nie zaszkodzi osobie. I wreszcie, aby dowiedzieć się, czy bariera zamknie się z powrotem później. Głównym ryzykiem związanym z otwarciem bariery krew-mózg jest to, że pozostanie ona otwarta i narazi pacjentów na infekcje, które mogą zagrozić ich życiu. W badaniach klinicznych fazy I, takich jak to, celem jest jedynie sprawdzenie, czy leczenie jest bezpieczne. Nie oczekuje się, że wyleczy osobę lub poprawi jej sytuację.
Shorr miał już trzy sesje ultradźwiękowe, a jego bariera krew-mózg zamknęła się sama w ciągu kilku godzin od każdej z nich. Podobnie było w przypadku pacjentów w Sunnybrook Health Sciences Center w Toronto, gdzie naukowcy jako pierwsi na świecie otworzyli barierę krew-mózg u osoby z chorobą Alzheimera.
Jeśli procedura zostanie uznana za bezpieczną, badacze przejdą do kolejnej fazy -- sprawdzenia, czy po otwarciu bariery krew-mózg mogą dostarczyć lek prosto do mózgu i czy to pomoże w leczeniu choroby. Zabieg może przynieść pewne pozytywne korzyści wszystkie na własną rękę, bez dodawania leków do niego. "Może się okazać, że samo otwarcie bariery krew-mózg pozwoli układowi odpornościowemu organizmu dostać się do mózgu i usunąć część amyloidu [płytki, która gromadzi się w mózgu dotkniętym chorobą Alzheimera]" - mówi dr Nir Lipsman, naukowiec z Sunnybrook Health Sciences Center.
Wczesne eksperymenty w Sunnybrook wykazały, że sama technika ultradźwiękowa zmniejszyła u myszy blaszkę miażdżycową - złogi, które gromadzą się w mózgu i które prawdopodobnie powodują problemy z pamięcią. Naukowcy z Sunnybrook, Ohio State i innych szpitali sprawdzają teraz, czy to samo okaże się prawdą u ludzi.
Stabilizowanie chwiejnej ręki
Ręce Richa Powleya zaczęły się trząść, gdy miał 57 lat. Lekarz powiedział mu, że ma drżenie podstawowe, zaburzenie neurologiczne, które może dotyczyć każdej części ciała, ale często uderza w ręce, zwłaszcza w rękę dominującą. Ma tendencję do przychodzenia w starszym wieku i może się pogorszyć z czasem. "Jeśli osoba z tym schorzeniem chce coś chwycić, na przykład filiżankę do kawy, w miarę jak intensyfikuje swoje skupienie na chwytaniu tego przedmiotu, drżenie staje się coraz gorsze" - mówi Price.
Lekarz Powleya dał mu leki na drżenie, ale efekty uboczne - koszmary, ogromna senność, utrata wagi i ciągłe uczucie zimna - były gorsze niż drżenie, mówi. W ciągu 26 lat drżenia, kiedy Powley miał 83 lata, nie mógł już tworzyć obrazów olejnych w taki sposób, jak kiedyś. Musiał trzymać pędzel obiema rękami. Musiał zrezygnować z używania siekier, pił i narzędzi elektrycznych na 2-milowym odcinku Appalachian Trail, który utrzymuje w pobliżu swojego domu w Free Union, VA. Nie mógł się golić ani dosypywać cukru do kawy. Nosił śliniak, kiedy jadł. "Starałem się nie popadać w depresję" - mówi. "Próbowałem zmienić sposób, w jaki robię rzeczy. Ale w wielu sprawach musiałem polegać na mojej żonie".
W tym roku lekarz Powleya w University of Virginia Health System zapytał go, czy chciałby spróbować zogniskowanych ultradźwięków na drżenie jednej z jego rąk. W tej procedurze, lekarze używają MRI, aby znaleźć komórki nerwowe w mózgu powodujące drżenie. Następnie wyposażają pacjenta w dostosowany hełm, który dostarcza fale ultradźwiękowe dokładnie do miejsca powodującego problem. Fale ultradźwiękowe podgrzewają maleńki kawałek winowajcy tkanki mózgowej i niszczą go. "Zasadniczo przecinasz błędnie działający obwód i przywracasz pacjentowi zdolność do znacznie lepszego posługiwania się ręką" - mówi Price.
Zanim neurochirurdzy rozpoczęli leczenie na Powleyu, musiał on napisać swoje imię i narysować spiralę na papierze. "Kiedy byłem w maszynie [MRI]", mówi, "wywijali mnie co jakiś czas i dawali mi kartkę papieru i ołówek, a ja próbowałbym ponownie przejść po okręgu. To by im powiedziało, jak dobrze sobie radzą".
Przez 2 godziny wtoczyli go i wyciągnęli z maszyny, aby sprawdzić ich pracę, aż w końcu wszyscy byli zadowoleni. "Wyciągnęli mnie, a ja ponownie przeszedłem przez test z ołówkiem i papierem, i znów mogłem pisać" - mówi Powley, który teraz wrócił do malowania. "Mogę jeść śniadanie łyżką, bez śliniaka. To jest jak normalne śniadanie i jestem taki szczęśliwy".
Podczas gdy zabieg pozbył się drżenia w prawej ręce Powleya, może nie mieć takiego samego wpływu na każdego. Przeciętnie ludzie uzyskują około 50% poprawę w używaniu swoich rąk lub obszaru, na którym występuje drżenie. I jak każda inna procedura medyczna, ta również wiąże się z ryzykiem. Niektóre możliwe efekty uboczne to drętwienie lub mrowienie w palcach, ból głowy i niestabilność. Istnieje też szansa, że procedura może utrudnić chodzenie lub sprawić, że dana osoba straci kontrolę nad niektórymi funkcjami ciała, takimi jak mówienie czy podnoszenie przedmiotów.
Wysyłanie flary
Zogniskowane fale ultradźwiękowe mogą być przydatne w miejscach poza mózgiem. Naukowcy z University of Virginia wykorzystują tę technologię, aby spróbować wywołać atak układu odpornościowego na raka. Komórki nowotworowe mają cechy, które pozwalają im oszukać system immunologiczny -- wbudowany w ciało system obronny. System ten rozpoznaje grypę, przeziębienia i inne infekcje jako zagrożenie i atakuje je. Jednak rakowi często udaje się wymknąć.
Nowe leki do immunoterapii mogą pomóc naturalnemu systemowi obronnemu organizmu rozpoznać raka jako zagrożenie. Leki te działają w czerniaku, raku płuc i innych. Ale czasami, na przykład w przypadku raka piersi, mogą nie wystarczyć, by obudzić układ odpornościowy. W eksperymentach prowadzonych na Uniwersytecie Wirginii, gdy kobieta rozpoczyna immunoterapię na raka piersi, dostaje też specjalistyczny zabieg ultradźwiękami. Lekarze używają fal ultradźwiękowych, aby zniszczyć kilka komórek nowotworowych na powierzchni guza piersi. Stan zapalny może zaalarmować układ odpornościowy i wywołać atak. "Pomysł z ultradźwiękami jest taki, że stres cieplny spowoduje, że układ odpornościowy rozpozna komórki rakowe i będzie je zwalczał" - mówi Price.
Jest zbyt wcześnie, aby powiedzieć, czy ta teoria się sprawdzi. Kobiety w tej próbie mają bardzo zaawansowanego raka i decydują się na udział w badaniu, aby przyczynić się do badań, które mogą pomóc kobietom z rakiem piersi w przyszłości. "Jak dotąd", mówi Price, "widzimy naprawdę ekscytujące zmiany w tym, jak zachowuje się guz po tym, jak zostanie uderzony zogniskowanymi ultradźwiękami".
Naukowcy nie wierzą, że wyczerpali wszystkie możliwości, jeśli chodzi o ultradźwięki. W innych wczesnych eksperymentach -- jeszcze nie u ludzi, ale wykazujących dobre wyniki jak dotąd u myszy -- inżynierom biomedycznym z General Electric Global Research w Schenectady, NY, udało się obniżyć poziom cukru we krwi poprzez skupienie fal ultradźwiękowych na komórkach nerwowych w wątrobie, które pomagają regulować poziom cukru we krwi. Naukowcy z University of Minnesota zmniejszyli stan zapalny i złagodzili zapalenie stawów u myszy, kierując ultradźwięki w okolice śledziony. Technologia ta, jeśli okaże się bezpieczna i skuteczna u ludzi, mogłaby pewnego dnia stanowić nieinwazyjną, nieleczniczą metodę leczenia takich schorzeń jak cukrzyca i zapalenie stawów. "Używamy ultradźwięków, aby spowodować uwolnienie [substancji chemicznych] w organizmie, co daje efekt podobny do leku" - mówi dr Christopher Puleo, badacz z General Electric zaangażowany w eksperyment.
Dziś Shorrowie cieszą się, że mogą pomóc w tworzeniu podstaw do tego, co pewnego dnia może wyleczyć lub znacznie poprawić stan śmiertelnych chorób mózgu. "To wiele wizyt, testów, badań krwi, rezonansów magnetycznych i skanów PET", mówi Kim, "ale uważamy, że jest to warte każdego kawałka. Tylko w ten sposób możesz komuś pomóc".
Badania kliniczne w liczbach
Najnowocześniejsze metody leczenia, takie jak zogniskowane ultradźwięki, są możliwe tylko dlatego, że tysiące ochotników - zarówno chorych, jak i zdrowych - bierze udział w badaniach klinicznych.
-
309,909: Liczba badań klinicznych zarejestrowanych obecnie w National Institutes of Health.
-
50: Liczba stanów USA, w których obecnie prowadzone są badania kliniczne
-
210: Liczba krajów, w których obecnie prowadzone są badania kliniczne
-
25,875: Liczba prowadzonych obecnie badań klinicznych, w których testowana jest nowa procedura medyczna - np. leczenie zogniskowanymi ultradźwiękami
Znajdź więcej artykułów, przejrzyj poprzednie wydania i przeczytaj bieżące wydanie Doctor Magazine.
