“Ez egy üveg tabletta” – mondja J. P. Errico, megmutatva nekem valamit, ami nyilvánvalóan nem egy üveg tabletta.

Errico, aki az ElectroCore Medical társalapítója és vezérigazgatója, tartja a GammaCore-t, egy nem invazív vagus idegstimulátort. Ha az ElectroCore R&d munkája megállja a helyét, akkor ez az eszköz évtizedes bizonyítékokat fog átfordítani egyetlen ideg fontosságáról egy újfajta gyógyszerré: egy olyan jóindulatú elektromos terápiává, mint egy reggeli úszás és olyan egyszerű, mint egy pirulát a kávéval.

nézd meg az anatómiai táblázatot, és a vagus ideg fontossága kiugrik rád. A Vagus latinul “vándorlást” jelent, és nevéhez híven az ideg a mellkas és a has körül kanyarog, összekötve a legfontosabb szerveket—beleértve a szívet és a tüdőt—az agytörzsvel. Olyan, mint egy hátsó ajtó, amely az emberi fiziológiába van beépítve, lehetővé téve, hogy feltörje a test rendszereit.

a Vagus idegstimuláció vagy a VNS az 1990-es években kezdődött, amikor a houstoni Cyberonics kifejlesztett egy beültetett stimulátort az epilepszia különösen nehéz eseteinek kezelésére. Ez az alkalmazás csak a kezdet volt. A kutatók hamarosan megállapították, hogy a stimuláció számos betegség kezelésére képes, beleértve a fájdalmas neurológiai állapotokat, például a migrénes fejfájást és a fibromyalgiát, a gyulladásos problémákat, például a Crohn – betegséget és az asztmát, valamint a pszichiátriai betegségeket, például a depressziót és az obszesszív-kompulzív rendellenességet.

a tudományos lelkesedés ellenére a VNS klinikai története vegyes volt. A kezelés-rezisztens depresszióban szenvedő betegekkel végzett kísérletek jó eredményeket hoztak—de nem elég jók ahhoz, hogy meggyőzzék az amerikai kormány által működtetett biztosítási programokat a használatáért. Tavaly augusztusban a Boston Scientific által gyártott stimulátor rosszul teljesített egy szívelégtelenségben szenvedő betegekkel végzett nagy vizsgálatban. A Cyberonics és versenytársai még mindig azon dolgoznak, hogy milyen jeleket küldjenek a vagus ideg mentén, hogy bekapcsolódjanak az agy rendszerébe, és kijavítsák a bajokat.

a fejlődés kínosan lassú. A kezelések általában egy zsebóra méretű impulzusgenerátor beültetését igénylik a beteg mellkasába, amelyet a nyak vagus idegét körülvevő elektródpárhoz vezetnek. Ezek a vizsgálatok olyan betegeket érintenek, akiknél az összes többi lehetőség kudarcot vallott vagy kizárták, és akik hajlandóak invazív “végső kezelésre”.”

de mi van, ha a VNS lehet az első dolog, amit orvosa felírt? Mi van, ha az ElectroCore ígérete szerint valóban olyan egyszerű volt, mint egy tabletta bevétele? Erre törekszik a New Jersey-i székhelyű startup. Az ElectroCore kifejlesztette az első vagus idegstimulátort, amelyet nem ültetnek be: ez egy kézi eszköz, amelyet egyszerűen a nyakához nyom. Ha ez minden, ami az agyba való behatoláshoz és a legaggasztóbb állapotok kezeléséhez szükséges, az orvostudomány egy évtized múlva nagyon másképp nézhet ki.

az a gondolat, hogy ez az egyetlen ideg ilyen mély hatást gyakorolhat sok különböző szervre és betegségre, túlzásnak tűnhet. A kezelés mögöttes logikájának megértéséhez vegye figyelembe a vagus ideg anatómiáját és azt, hogy hol kapcsolódik az agyhoz.

az ideg az agytörzsben végződik a nucleus tractus solitarius nevű struktúrában. “Az NTS az agy csomópontja” – magyarázza Milton Morris, aki egészen a közelmúltig az R&d vezető alelnöke volt a Cyberonics-nál. Innen a vagus ideg jelzései eljutnak más fontos agyi struktúrákba, amelyek zavarba ejtő Latin nevekkel rendelkeznek, mint például a locus coeruleus és a dorsalis raphe magok. Ezen struktúrák többsége neuro-transzmittereket termel—az agysejtek kommunikációjához használt vegyi anyagokat -, amelyek gátló hatást fejtenek ki, csökkentve az idegsejtek ingerlékenységét.

Ez az anatómiai perspektíva tisztázza, hogy a VNS hogyan termeli terápiás előnyeit. Az epilepsziás roham például az agyon áthaladó gerjesztési hullámok eredménye. Az agy természetes csappantyúinak üzembe helyezése—és nyilvánvalóan—okozza ezeket a hullámokat. A vagus idegkutatók által most vizsgált betegségek közül sok valószínűleg hasonló túlzott ingerléssel vagy túlérzékenységgel jár. “Az epilepszia csak a spektrum egyik vége lehet” – mondja Errico.

néhány kapcsolat ezen a spektrumon már régóta ismert: körülbelül 2400 évvel ezelőtt Hippokratész megállapította, hogy összefüggés van az epilepszia és a depresszió között, két betegség, amelyet most VNS-sel kezelnek. A kutatók a közelmúltban más kapcsolatokra bukkantak: Errico és a Columbia Egyetem tudósai felfedezték, hogy az asztmások, akiket sikeresen kezeltek stimulációval, kevesebb fejfájást jelentettek.

az ElectroCore további utalásokat talált a betegségek közötti kapcsolatokra azáltal, hogy elmélyült a betegek panaszaiban, amelyeket az Egyesült Királyság Nemzeti Egészségügyi Szolgálata gyűjtött össze. Az adatok válogatása segített a vállalatnak azonosítani első klinikai célpontjait—a migrént és a cluster fejfájást -, de javasolta a jövőbeli kutatási irányokat is. Az adatok azt mutatták, hogy a fejfájással küzdő betegek ellátása meglepően drága, mivel átlagosan háromszor olyan gyakran fordulnak orvoshoz, és négyszer annyi gyógyszert szednek. De ez az extra egészségügyi ellátás nem feltétlenül a fejfájás kezelésére szolgál; ezek a betegek általában más krónikus állapotokkal rendelkeznek, mint például a fibromyalgia, a szorongás és az asztma, amelyek a VNS-en keresztül kezelhetők. Az adatok arra utalnak, hogy ezeknek a feltételeknek közös gyökere lehet, legalábbis néhány betegnél.

ma ezeket a problémákat szolgálja a több milliárd dolláros gyógyszerpiac. De ezek a gyógyszerek nem mindig működnek, és zavaró mellékhatásaik lehetnek. Tehát ahelyett, hogy megpróbálnák összezúzni ezeket az elektronikus indulásokat, néhány nagy gyógyszeripari vállalat beszáll a játékba.

a brit gyógyszeróriás, a GlaxoSmithKline volt a legnagyobb nyilvánosság támogatásával, még az “elektrokeutikumok” kifejezést is kitalálta a kialakuló terápiák leírására. “Alapvetően az a célunk, hogy az idegek elektromos nyelvét beszéljük, hogy magasabb kezelési hatást érjünk el” – mondta Kristoffer Famm, a GSK bioelektronikai kutatásának vezetője egy nemrégiben készített interjúban. 2013-ban a GSK létrehozott egy 50 millió dolláros kockázatitőke-kart, az Action Potential Venture Capital-t az elektrokeutikai startupok finanszírozására. Az első választás a vagus nerve implantátum cég SetPoint Medical volt.

a SetPoint-ot Kevin Tracey idegsebész és immunológus alapította. A gondozásában lévő csecsemő égési beteg titokzatos halála motiválta, Tracey tovább bizonyította a “gyulladásos reflex” létezését-egy olyan utat, amelyen keresztül az agy elfojthatja a gyulladást azáltal, hogy jeleket küld a vagus idegen keresztül a lépbe. SetPoint Medical elkötelezett manipulálni, hogy a reflex kezelésére rheumatoid arthritis és a Crohn-betegség, többek között a gyulladásos megpróbáltatásokat. Bár terápiájához beültetett stimulátor szükséges, a kis eszköz teljesen illeszkedik a beteg nyakába, jelentősen csökkentve a műtét mértékét. A vállalat mindig arra törekedett, hogy a készüléket a lehető legjobban hasonlítsa a gyógyszeres terápiához-magyarázza Mike Faltys, a SetPoint műszaki igazgatója. “A közelmúltig nem kaptunk gyógyszerészeti finanszírozást” – mondja -, de a kezdetektől fogva megvolt a gyógyszerészeti ötletünk.”

gondoljon egy pillanatra a tablettákra: vagy menetrend szerint, vagy egy tünetre reagálva veszi őket. Hordozhatóak, és számuk vényköteles lehet.

az ElectroCore készüléke megosztja ezeket az attribútumokat-mondja Errico. Egy tipikus kezelés két vagy három 2 perces adag naponta kétszer, de ha úgy érzi, hogy migrén jön, használhatja a stimulátort egy teljes támadás elhárítására. Az ElectroCore készüléke kisebb, mint egy iPhone 6, így könnyen hordozható. (A cég mérnökei nemrégiben stimulátort építettek egy Samsung okostelefon tokjába, csak hogy megmutassák, meg lehet csinálni.), És lehet programozni az orvos, hogy szállít egy meghatározott számú dózisban.

a világ első nem invazív idegstimulátorának elkészítése meglehetősen mérnöki kihívás volt. Tekintsük a jelátviteli problémát: a vagus ideg számos különböző típusú egyedi idegrostból áll, amelyek közül néhány jeleket továbbít az agyba, mások pedig a szervekbe. Néhányan hasznos dolgokat tesznek, mint például az agy gerjesztésének megnyugtatása vagy a lép jelzése a gyulladás csökkentése érdekében, de mások olyan dolgokat tesznek, amelyek veszélyesek lehetnek, például lassítják a pulzusszámot. A jelnek képesnek kell lennie a “jó” szálak aktiválására, miközben a “rossz” szálakat változatlanul hagyja.

a nehézséget növeli, hogy az ideg eléréséhez a stimulátornak több centiméteres húson keresztül kell továbbítania a jelét anélkül, hogy túlzott izomösszehúzódásokat okozna. A jelnek át kell haladnia egy olyan bőrrétegen is, amely elektromosan ellenálló és tele van fájdalomreceptorokkal.

az ElectroCore kutatói tudták, hogy a jel irányítása a jó szálakon keresztül a rosszak helyett csak a jelerősség édes pontjának elérése. Valódi újításuk az volt, hogy fájdalommentesen küldték ezt a jelet a bőrön keresztül-magyarázza Bruce J. Simon kutatási alelnök. A kulcs, mondja, az, hogy megértsük, hogy a bőr úgy működik, mint egy kondenzátor egy szűrő áramkörben: blokkolja az egyenáramot és az alacsony frekvenciákat, de egy elég magas frekvenciájú jel áthalad rajta. De a VNS-re adott agyi válaszok frekvenciafüggőek. Az ElectroCore agyhekkelő kódjának másodpercenként 25 egy milliszekundumos impulzusra van szüksége – de ez az alacsony a frekvencia fájdalomreceptorokat vált ki, miközben áthalad a bőrön. Tehát a stimulátor mind a 25 impulzust 5000 Hz-es sorozatból alkotja. A nagyfrekvenciás jelek fájdalommentesen csúsznak el a bőrön, az út során csak az erejük felét veszítik el. Az idegrostok maguk végzik el a munka hátralévő részét, módosítva az őket elérő jelet úgy, hogy csak a 25 impulzusú vonat maradjon tovább az agyba.

a kézi stimulátor impulzusokat képes előállítani egy feszültségtartományban; mivel az emberek nyaka és idegei anatómiailag eltérőek, a feszültség minden beteg számára állítható—bár mindig a rossz idegeket kiváltó szint alatt marad. Az ElectroCore kutatói azt találták, hogy az optimális feszültség körülbelül megegyezik azzal a szinttel, amely az ember alsó ajka megrándulását okozza.

“a számom 28” – mondja Frank Amato, a cég operatív igazgatója, amikor bemutatja az eszközt. Úgy érzi, hogy az ElectroCore-nál mindenki tudja a számát. Én is kipróbáltam, bár a karomon, azzal a céllal, hogy a kezem összehúzódjon. A számom 12 volt.

az ElectroCore nem egyedül keresi a nem invazív módot a vagus ideg elérésére. A németországi Cerbomed kifejlesztett egy stimulátort, amely a fül azon részén lóg, ahol a vagus ideg kisebb ága a bőr közelében fekszik. A versenytársak szkeptikusak abban, hogy ennek a kis ágnak a stimulálása elegendő változást okoz az agyban, de a Cerbomed olyan tanulmányokat idéz elő, amelyek azt mutatják, hogy stimulátora a neurális aktiváció mintázatát idézi elő, hasonlóan a VNS tipikusabb formáihoz. A vállalat jelenleg klinikai vizsgálatot folytat az epilepszia kezelésére, és kísérletezett a migrén, a skizofrénia és a fülzúgás kezelésével is.

azt gondolhatja, hogy az ElectroCore nem invazív vagus idegstimulátora aggasztja a hagyományosabb rendszerek készítőit. Ezeknél a cégeknél minden a szabályok betartásán és ellenőrzésén múlik.

a megfelelés a beteg azon képessége vagy hajlandósága, hogy végigvigye a terápiát. Amint Morris, a Cyberonics volt munkatársa rámutat, a vállalat néhány betege túl beteg lehet ahhoz, hogy megbízhatóan használhassa az önigazgató rendszert. Egyes epilepsziás betegek például érezhetik a rohamaikat, és aktiválhatják az implantátumokat, de mások nem tapasztalnak ilyen előrevetítést. A beültetett stimulátorok automatikusan képesek a terápiájukra. Sőt, hónapokig vagy akár néhány évig is eltarthat, amíg az epilepsziás betegek teljes mértékben kihasználják a vagus idegstimuláció előnyeit-mondja. “Ha nem kap megkönnyebbülést, a beteg kiléphet, mielőtt odaér.”

az invazív vagus idegstimulátorokat gyártó vállalatok szintén kedvelik azt a garanciát, hogy képesek pontosan hangolt jel szállítását egyedül a vagus idegre irányítani. A Cyberonics egy szívelégtelenség-terápián is dolgozik, amelynek során az orvos sok hét alatt gondosan felhúzza az elektromos jelet. Morris szerint ezt a folyamatot túl nehéz lenne kontrollálni implantátum nélkül.

a dallasi székhelyű MicroTransponder cég egy beültetett eszközt fejleszt a fülzúgás és a stroke kezelésére. A vállalat tudományos vezetője, a Navzer mérnöke szerint a külső stimulátorok nem felelnek meg a rendszer időzítési pontosságának és jelintegritásának. “Tudjuk, hogy működik, és ismerjük a paramétereket” – mondja. “Nem vagyok biztos benne, hogy tudnánk ezeket a paramétereket, ha nem invazív rendszert használnánk.”

az ElectroCore Errico elismeri, hogy a megfelelés problémát jelenthet egyes betegek számára, de meg van győződve arról, hogy cége készüléke elég pontos vezérléssel rendelkezik a betegségek széles körének kezelésére.

a noninvazív megközelítés talán legnagyobb előnye a közgazdaságtan. Az implantátumoknak évekig működniük kell a testben anélkül, hogy megsérülnének vagy problémákat okoznának, és ez nem olcsó: az amerikai kormány Medicaid biztosítási programja körülbelül 20 000 dollárt fizet a Cyberonics epilepszia eszközért és annak beültetéséért. Ezen az áron nem meglepő, hogy az implantátumok gyakran végső megoldást jelentenek. Ezzel szemben az ElectroCore nem invazív rendszere Európában 200-400 dollárnak felel meg, attól függően, hogy hány adagot programoznak az eszközbe.

Ezen az áron a Dél-Karolinai Orvostudományi Egyetem agystimulációs tudósa, Mark S. George olyan forgatókönyvet képzel el, amely mind az invazív, mind a nem invazív technológia számára nyerne. Mint minden terápia, a VNS sem működik mindenki számára. Még a legelterjedtebb használat, epilepszia, VNS segít csak mintegy 40 százaléka azoknak,akik az implantátum. George azt javasolja, hogy a betegek elkezdhessék a nem invazív stimulációt, és ha reagálnak rá, akkor folytathatják az implantációs eljárást, tudva, hogy idő előtt előnyösek lesznek. Ez összességében csökkentené a költségeket, mivel kevesebb beteg kap szükségtelenül implantátumokat.

mindenesetre az ElectroCore-nak még sokat kell bizonyítania: Míg a készülék megfelel az európai szabályozási szabványoknak a migrén és más fejfájás kezelésére, az amerikai piaci jóváhagyás szigorúbb klinikai vizsgálatokat igényel, amelyeket most az élelmiszer-és Gyógyszerügyi Hivatal felülvizsgál. A vállalat tudósai még mindig vizsgálják a lehetséges alkalmazásokat a gasztroenterológiában, a pszichiátriában és a pulmonológiában.

Ha a klinikai vizsgálatok végül bebizonyítják, hogy ez a rendszer megéri más krónikus betegségeket, az alacsony árcédulája versenyképessé tenné a szokásos gyógyszeres kezelésekkel. A gyógyszeres kezelésekkel ellentétben az idegstimulátornak nincs jelentős mellékhatása. Ezért az elektrokeutikumokkal kapcsolatos zümmögés. Bárki, aki valaha is szenved egy ilyen betegségben, vagy törődik valakivel, aki—más szóval, szinte mindenki—hamarosan profitálhat az orvostudomány új elektronikus korszakából.

Ez a cikk eredetileg nyomtatott formában jelent meg “kövesse a vándorló ideget.”