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Dopo un traumatico incidente in moto nel 2017, Michel Roccati è rimasto completamente paralizzato dalla vita in giù. Non poteva immaginare che qualche anno dopo avrebbe camminato per le strade di Losanna, in Svizzera.
Roccati è uno dei tre uomini a cui è stata ripristinata la funzione motoria dopo la paralisi – in grado di stare in piedi, camminare, nuotare e pedalare di nuovo – con la stimolazione elettrica dei nervi chiave del midollo spinale che controllano i movimenti della parte inferiore del corpo.
Lo studio first-in-man ha incluso tre partecipanti di età compresa tra 29 e 41 anni che hanno avuto una lesione traumatica del midollo spinale a causa di incidenti con motociclette. Per tutti erano trascorsi diversi anni dagli incidenti e si erano stabilizzati fino a un punto senza movimento o sensazione nelle gambe e avevano almeno 6 centimetri di midollo spinale sano sotto la lesione.
Studi precedenti hanno dimostrato che la stimolazione di un midollo spinale danneggiato con la stimolazione elettrica epidurale (EES) può, con il tempo, aiutare a ripristinare la mobilità in alcune persone con paralisi, ma un articolo pubblicato lunedì su Nature Medicine fa un ulteriore passo avanti. I risultati suggeriscono che le persone con paralisi completa potrebbero riguadagnare una gamma più ampia di movimento in pochi giorni se i nervi spinali dormienti che mediano il movimento delle gambe e della parte superiore del corpo vengono riattivati con un dispositivo personalizzato.
“Siamo molto più precisi, efficaci e rapidi nell’erogazione della terapia”, ha affermato l’autore senior Grégoire Courtine, Presidente della International Paraplegic Foundation per la riparazione del midollo spinale presso il Center for Neuroprotetics e Brain Mind Institute presso l’Istituto Federale Svizzero di Tecnologia di Losanna.
Eellan Sivanesan, Direttore della neuromodulazione presso la Divisione di Medicina del Dolore presso la Johns Hopkins School of Medicine, ha convenuto che la velocità di ripristino della funzione motoria era degna di nota. “Precedenti rapporti hanno descritto mesi di neuroriabilitazione intensiva insieme all’EES al fine di ripristinare la funzione motoria. Il tempo ridotto per l’effetto del trattamento nell’attuale studio potrebbe consentire un’adozione più diffusa di questo trattamento (se gli studi clinici in sospeso saranno di supporto)”, ha detto a STAT in una e-mail. Sivanesan non è stato coinvolto nel nuovo studio.
Roccati, uno dei soggetti dello studio, fa terapia riabilitativa da oltre un anno e, con la stimolazione, può stare in piedi per quasi due ore. Può muoversi usando un deambulatore per il supporto del corpo. Ha riacquistato un po’ di sensibilità alle gambe con la terapia e può sentire la parte inferiore del corpo entrare in contatto con il suolo e i muscoli contrarsi quando fa le passeggiate quotidiane, ha detto ai giornalisti durante una recente conferenza stampa. Usando un tablet, controlla la stimolazione ed è in grado di accenderla e spegnerla in base all’attività che sta facendo.
Roccati ha appreso del progetto di ricerca sulla stimolazione da un relatore in una conferenza sul cervello in Italia non molto tempo dopo il suo infortunio. Ha contattato il team e, dopo due anni, è stato arruolato nello studio. Ha ricevuto l’impianto spinale nell’agosto 2020 e ha potuto camminare con il supporto del corpo il primo giorno di stimolazione, 11 giorni dopo la procedura. “Sono stato in grado di vedere le mie gambe muoversi ed è stato molto emozionante”, ha detto ai giornalisti. Rimase a Losanna per nove mesi, allenandosi tutti i giorni, e poi continuò la riabilitazione a casa. “Vedo il miglioramento ogni giorno”, ha detto.
“Tutti e tre i partecipanti allo studio potrebbero compiere fino a 300 passi (indipendentemente, con il supporto del corpo) entro pochi giorni dall’inizio della stimolazione”, riferiscono i ricercatori nel documento.
Le radici dorsali forniscono informazioni al sistema nervoso centrale e al cervello. Mappando il modo in cui i motoneuroni si attivano nella spina dorsale di persone sane e non paralizzate mentre svolgono varie attività motorie, i ricercatori sono stati quindi in grado di determinare come stimolare quegli stessi nervi nei pazienti paralizzati. Un altro studio recente ha anche indicato i fasci di neuroni nelle radici dorsali come un’area matura per l’esplorazione quando si tratta di lesioni del midollo spinale.
Courtine e il suo team hanno preso di mira queste radici nella parte bassa della schiena e nel coccige posizionando un dispositivo a forma di paletta incorporato con elettrodi direttamente sul midollo spinale, allineando gli elettrodi con le radici nervose. La piastra adattata, fabbricata dalla società di biotecnologie ONWARD Medical, è più lunga e più larga degli elettrocateteri di transizione, al fine di raggiungere quei bersagli nervosi chiave. La piastra si collega a un dispositivo Medtronic, tipicamente utilizzato per la stimolazione cerebrale profonda, nell’addome del paziente. (Courtine e altri ricercatori detengono diversi brevetti relativi alla tecnologia utilizzata nella ricerca e molti sono azionisti di ONWARD Medical.)
Il software programmato in un tablet e collegato a un semplice clicker ha permesso ai partecipanti di scegliere il tipo di stimolazione che desideravano in base all’attività che stavano facendo (camminare, stare in piedi, ecc.)
“I ricercatori hanno iniziato con un modello generico del dispositivo di stimolazione – riproposto dal suo uso originale, per il trattamento del dolore, al fine di colpire il segmento destro del midollo spinale – e poi lo hanno adattato per ogni partecipante”, ha detto Courtine. Una volta che Jocelyne Bloch, neurochirurgo dell’Ospedale universitario di Losanna, ha impiantato lo stimolatore, i dispositivi sono stati testati e regolati per tenere conto della variabilità della lunghezza del midollo spinale, del posizionamento dei nervi e di altri fattori.
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Courtine e Bloch sognano di costruire un giorno una “biblioteca” di array di elettrodi che i chirurghi possono scegliere a seconda della lesione del paziente, della lunghezza del midollo spinale, ecc.
“La combinazione di tecnologia all’avanguardia e principi fisiologici noti è “senza precedenti” negli studi su persone con grave paralisi”, ha affermato Reggie Edgerton, che ha supervisionato alcuni dei lavori post-dottorato di Courtine presso il Brain Research Institute dell’Università della California a Los Angeles. Angeles. “La capacità di integrare tutte queste tecnologie avanzate in un soggetto umano per un periodo di mesi è unica e impressionante. Questi dati dimostrano anche la complessità del problema nel riottenere la funzione motoria dopo una grave paralisi e quindi le sfide che ci attendono“.
Ci sono ancora miglioramenti da apportare. “Sebbene i partecipanti potessero stare in piedi e camminare entro un giorno dalla ricezione della stimolazione, la loro andatura era ancora goffa e non fluida. Il supporto del peso corporeo era un’altra abilità che doveva essere riabilitata dopo l’intervento chirurgico”, hanno detto i ricercatori.
“La stimolazione riattiva davvero il midollo spinale, ma la funzione motoria deve essere riacquistata”, ha detto Courtine. “Gli studi sugli animali suggeriscono che le spine degli esseri umani più giovani potrebbero riprendersi in modo più efficace con una spinta dalla stimolazione”, ha affermato. “E c’è motivo di credere che la stimolazione elettrica potrebbe aiutare più pazienti se usata all’inizio dopo una lesione del midollo spinale, di concerto con il meccanismo di riparazione naturale del corpo“, hanno detto i ricercatori.
“Una limitazione della piastra ONWARD utilizzata nella nuova ricerca è che il suo inserimento nel corpo è più invasivo di quello di un tipico dispositivo di stimolazione del midollo spinale, che di solito può essere impiantato attraverso un ago”, ha affermato Sivanesan. “La nuova paletta viene impiantata durante un intervento chirurgico che prevede il taglio del midollo spinale e il fissaggio della paletta ancorandola ai legamenti. L’aspetto chirurgico potrebbe limitare il numero di medici prontamente in grado di applicare il trattamento”.
“Il prossimo passo sarà la convalida dei risultati in uno studio su larga scala negli Stati Uniti e in Europa nella speranza di rendere questa forma di stimolazione spinale un trattamento accessibile che sarà rimborsato dalle compagnie assicurative”, ha affermato Courtine. ONWARD vuole anche rendere il dispositivo di stimolazione collegabile a un telefono o indossabile, come un Apple Watch.
“La sfida per il futuro non è solo migliorare questi approcci e sviluppare altri approcci, ma anche gestire l’applicazione di questi interventi in modo che molte persone possano trarne vantaggio, dato che l’accesso ad alti livelli di tecnologia può essere un ostacolo”, ha detto Edgerton a STAT .
Fonte:Statnews
