Ang Bagong Tiny na Ipinapatong na Sapatos ay Maaaring Mag-imbak ng mga Gamot Direkta sa Mga Talino

Ang mga siyentipiko sa Massachusetts Institute of Technology ay nakagawa ng radikal na bagong paraan upang gamutin ang mga neurodegenerative disorder tulad ng Parkinson's disease, at ito ay medyo nakakatakot na Sci-fi. Ang kanilang pamamaraan ay nagsasangkot ng pagtatanim ng manipis na probe na konektado sa isang maliit na bomba sa utak ng isang pasyente na naghahatid ng tumpak na sinusukat at naka-target na mga gamot sa mga partikular na lugar ng utak. Habang ang utak na implant ng utak ay malayo mula sa pag-install sa mga pasyente ng tao, nagpakita ito ng pangako sa isang paunang pag-aaral sa mga hayop sa laboratoryo, pagpapagamot ng mga sintomas tulad ng Parkinson sa mga daga ng lab at mga monkey.

Inilathala ng mga mananaliksik ng MIT ang kanilang mga natuklasan sa isang papel noong Miyerkules sa journal Science Translational Medicine. Ang pangunahing ideya sa likod ng kanilang aparato, na tinatawag na "miniaturized neural drug delivery system" (MiNDS), ay maaari itong tumpak na ituring ang tiyak na mga kumpol ng mga neuron nang hindi nagiging sanhi ng mga side effect. Nagpapabuti ito sa mga naunang pamamaraan na nagpapakilala ng mga gamot sa cerebrospinal fluid, na maaaring maging sanhi ng off-target na mga epekto.

Sa kasalukuyan, ang mga taong naninirahan sa mga kondisyon ng neurodegenerative tulad ng sakit na Parkinson ay tila baga imposible na mga alternatibo: Maaari nilang ipaubaya ang kanilang sakit bilang mga sintomas tulad ng mga panginginig at pagkawala ng balanse na lumala, o maaari silang magsagawa ng mga gamot na may mga hindi sinasadya, off-target na mga epekto. Ang mga araw na ito, ang isa sa mga pinaka-karaniwang therapies para sa Parkinson's disease ay ang kumbinasyon ng mga gamot na carbidopa at levodopa (kadalasan sa ilalim ng pangalan ng tatak na Sinemet), na maaaring magpakalma ng mga sintomas ngunit din ay lumilikha ng ilang pangmatagalang mga side effect na nakapipinsala sa boluntaryong muscular movement ng mga pasyente.

Ang isa sa mga pangunahing bentahe ng implants sa utak, ang isinulat ng mga may-akda ng pag-aaral, ay nagbibigay-daan sa mga doktor na i-target ang mga partikular na lugar ng pag-andar ng utak bilang maliit na bilang isang cubic millimeter - tungkol sa taas at haba ng isang letra sa penny ng U.S.. Hindi lamang iyon, ngunit maaari nilang aktwal na masukat ang aktibidad ng mga neuron sa lugar na itinuturing, na nagpapagana sa kanila na subaybayan ang mga epekto ng gamot at baguhin ang paghahatid ng bawal na gamot sa real time.

Napatunayan nila ang kanilang konsepto sa rhesus macaque monkeys at rats, una sa pamamagitan ng inducing ng isang parkinsonian estado - isa kung saan ang dopamine-releasing neurons ay patay o may kapansanan - sa parehong mga hayop. Pagkatapos ay itinuring nila ang kondisyon sa mga monkey sa pamamagitan ng pag-inject ng artipisyal na cerebrospinal fluid sa MiNDS device. Sa buong mga eksperimento, sinusubaybayan ng mga mananaliksik ang aktibidad ng utak ng mga hayop gamit ang isang tungsten probe sa device, na nagpakita na ang pag-implant ng MiNDS ay maaaring makaaantig at pagbawalan ng mga tiyak na neuron.

"Ipinakikita namin dito na ang MiNDS ay maaaring makapag-modify ng lokal na aktibidad ng neuronal at kaugnay na pag-uugali sa mga modelo ng hayop habang sabay-sabay na naka-record ang aktibidad ng neuronal electroencephalogram (EEG)," isulat ang mga may-akda ng papel.

Ang ideya na ang isang tao ay maaaring makakuha ng utak na ipinanukala sa halip na uminom ng tabletas nang tatlong beses sa isang araw para sa natitirang bahagi ng kanilang buhay ay mahusay na tunog, ngunit ito radikal na protocol ng paggamot ay nagdudulot ng ilang makabuluhang mga isyu, masyadong. Ang pinaka-halatang isa ay ang pagtatanim ng isang malalim na utak ng paghahatid ng aparato ay nagsasalakay bilang ano ba. Ito ay hindi isang simpleng pamamaraan tulad ng pagkuha ng isang tattoo o isang butas; ang ipinanukalang aparato ay pumasok sa malalim sa tisyu ng utak, na nagtataas ng mga alalahanin tungkol sa mga komplikasyon na maaaring lumitaw bilang isang resulta ng isang bagay na kumplikado bilang malfunction ng aparato o isang bagay na kasing simple ng pagtambol sa iyong ulo.

Bukod pa rito, ang paglalagay ng isang bagay sa ibang bansa sa tisyu ng utak ay maaaring maging sanhi ng nakapaligid na tisyu upang maging inflamed at potensyal na mamatay. Ang mga mananaliksik ay nagtrabaho sa paligid ng isyung ito sa pamamagitan ng paggamit ng hindi kinakalawang na asero at borosilicate (salamin) bilang pangunahing mga materyales para sa pagsisiyasat, na sinasabi nila na sanhi ng minimal na pinsala sa nakapaligid na tissue sa mga hayop sa pagsubok pagkatapos ng walong linggo ng pagtatanim.

Marahil ang pinaka-mahalaga, ang mga sintomas na tulad ng Parkinson's-tulad ng mga mice at monkeys ay naiiba sa mga aktwal na sakit ng Parkinson sa mga tao. Bago ang aparatong MiNDS ay maaaring maging malapit na handa para sa mga tao, kailangan ng mga mananaliksik na ipakita ang pagiging epektibo nito laban sa sakit na Parkinson.

Gayunpaman, sa ngayon ay isang kamangha-manghang pag-unlad sa mabilis na lumalagong larangan ng utak na gamot.

Abstract: Ang mga kamakailang pag-unlad sa mga gamot para sa mga sakit sa neurodegenerative ay nagpapalawak ng mga pagkakataon para sa pagpapabuti ng mga sintomas na nagdudulot ng mga pasyente. Gayunpaman, ang mga umiiral na paggamot sa pharmacologic ay kadalasang umaasa sa pangangasiwa ng sistemang gamot, na nagresulta sa malawak na pamamahagi ng gamot at bunga ng mas mataas na panganib para sa toxicity. Given na maraming susi neural circuitries ay may sub-kubiko milimetro volume at cell-tiyak na mga katangian, maliit na dami ng gamot na pangangasiwa sa mga apektadong lugar ng utak na may minimal na pagsasabog at butas na tumutulo ay mahalaga. Inuulat namin ang pag-unlad ng isang maipapatupad, malayuan na nakokontrol, miniaturized na sistema ng paghahatid ng neural na gamot na nagpapahintulot sa dynamic na pag-aayos ng therapy na may matukoy ang spatial na katumpakan. Ipinakikita namin na ang aparatong ito ay maaaring makapag-modify ng aparatong lokal sa neuronal na aktibidad sa maliit (rodent) at mga malalaking (nonhuman primate) na mga modelo ng hayop, habang sabay na nagpapahintulot sa pagtatala ng aktibidad ng neural upang paganahin ang feedback control.