”det här är en flaska piller”, säger jp Errico och visar mig något som uppenbarligen inte är en flaska piller.

Errico, som är grundare och VD för ElectroCore Medical, håller GammaCore, en icke-invasiv vagusnervstimulator. Om Electrocores R& d-arbete håller på, håller den här enheten på att göra årtionden av bevis om vikten av en enda nerv till en ny typ av medicin: en elektrisk terapi som är godartad som en morgondopp och så enkel som att poppa ett piller med ditt kaffe.

titta på en anatomi diagram och vikten av vagusnerven hoppar ut på dig. Vagus betyder” vandrande ” på Latin, och sant mot sitt namn slingrar nerven runt bröstet och buken och förbinder de flesta nyckelorganen—hjärta och lungor ingår—till hjärnstammen. Det är som en bakdörr inbyggd i den mänskliga fysiologin, så att du kan hacka kroppens system.

Vagus nervstimulering, eller VNS, började på 1990-talet, när Cyberonics, i Houston, utvecklade en implanterad stimulator för att behandla särskilt tuffa fall av epilepsi. Denna ansökan var bara början. Forskare fann snart att stimulering hade potential att behandla en rad olika sjukdomar, inklusive smärtsamma neurologiska tillstånd som migränhuvudvärk och fibromyalgi, inflammatoriska problem som Crohns sjukdom och astma och psykiatriska sjukdomar som depression och tvångssyndrom.

vetenskaplig entusiasm trots det har VNS: s kliniska historia blandats. Försök med patienter som lider av behandlingsresistent depression gav bra resultat-men inte riktigt tillräckligt bra för att övertyga amerikanska regeringsdrivna försäkringsprogram att betala för dess användning. Det senaste augusti, en stimulator producerad av Boston Scientific presterade dåligt i en stor studie med hjärtsviktspatienter. Cyberonics och dess konkurrenter räknar fortfarande ut vilka signaler som är bäst att skicka längs vagusnerven för att utnyttja hjärnans system och fixa det som stör oss.

utvecklingen har varit oerhört långsam. Behandlingar kräver vanligtvis implantera en fickur-storlek pulsgenerator i en patients bröst, som är kopplad till ett par elektroder som omger vagusnerven i nacken. Dessa studier involverar patienter för vilka alla andra alternativ Antingen har misslyckats eller uteslutits och som är villiga att genomgå en invasiv ”behandling av sista utväg.”

men vad händer om VNS kan vara det första som din läkare ordinerat? Vad händer om det, som ElectroCore lovar, verkligen var lika enkelt som att ta ett piller? Det är vad den New Jersey–baserade uppstarten syftar till. ElectroCore har utvecklat den första vagusnervstimulatorn som inte implanteras: det är en handhållen enhet som du helt enkelt trycker mot nacken. Om det är allt som krävs för att hacka in i hjärnan och behandla några av de mest oroande förhållandena runt, kan medicinen se väldigt annorlunda ut ett decennium från och med nu.

tanken att denna enda nerv kan ha en så djupgående effekt på så många olika organ och sjukdomar kan verka långsökt. För att förstå den underliggande logiken i denna behandling, överväga vagusnervens anatomi och var den ansluter till hjärnan.

nerven slutar i hjärnstammen vid en struktur som kallas nucleus tractus solitarius. ”NTS är en korsning i hjärnan”, förklarar Milton Morris, som tills nyligen var senior vice president för R&D vid Cyberonics. Därifrån reser vagusnervens signaler till andra viktiga hjärnstrukturer med förvirrande latinska namn, såsom locus coeruleus och dorsala raphe-kärnor. De flesta av dessa strukturer producerar neurotransmittrar—kemikalierna hjärnceller använder för att kommunicera—som har en hämmande effekt, vilket minskar en neurons excitabilitet.

det anatomiska perspektivet klargör hur VNS producerar sina terapeutiska fördelar. Ett epileptiskt anfall är till exempel resultatet av excitationsvågor som sveper genom hjärnan. Att använda hjärnans naturliga spjäll bör—och tydligen gör-orsaka dessa vågor till peter ut. Många av de sjukdomar som nu undersöks av vagus nervforskare involverar sannolikt liknande överexcitation eller överkänslighet. ”Epilepsi kan bara vara ena änden av ett spektrum”, säger Errico.

vissa anslutningar längs detta spektrum har varit kända under lång tid: för cirka 2400 år sedan noterade Hippokrates en koppling mellan epilepsi och depression, två sjukdomar som nu behandlas med VNS. Forskare har snubblat på andra länkar nyligen: Errico och forskare vid Columbia University upptäckte att astmatiker de framgångsrikt behandlade med stimulering rapporterade färre huvudvärk.

ElectroCore hittade ytterligare tips om relationer mellan sjukdomar genom att fördjupa sig i patientklagomål som samlats in av Storbritanniens National Health Service. Sortering genom data hjälpte företaget att identifiera sina första kliniska mål-migrän och klusterhuvudvärk—men föreslog också framtida forskningsriktningar. Uppgifterna visade att vård av patienter med huvudvärk är förvånansvärt dyrt, eftersom de konsulterar läkare upp till tre gånger så ofta som genomsnittet och tar upp till fyra gånger så mycket medicinering. Men all denna extra hälsovård är inte nödvändigtvis att ta itu med huvudvärk.dessa patienter tenderar att ha andra kroniska tillstånd som fibromyalgi, ångest och astma som kan behandlas genom VNS. Uppgifterna tyder på att dessa tillstånd kan ha en gemensam rot, åtminstone hos vissa patienter.

idag betjänas dessa problem av en läkemedelsmarknad med flera miljarder dollar. Men dessa läkemedel fungerar inte alltid, och de kan ha oroande biverkningar. Så istället för att försöka squash dessa elektroniska uppkomlingar, kommer några stora läkemedelsföretag in på spelet.den brittiska läkemedelsjätten GlaxoSmithKline har varit den mest offentliga med sitt stöd, till och med myntat termen ”elektroceuticals” för att beskriva de framväxande terapierna. ”Vårt mål är i grunden att tala nervernas elektriska språk för att uppnå en högre behandlingseffekt”, säger Kristoffer Famm, chef för bioelektronikforskning vid GSK, i en ny intervju. 2013 skapade GSK en riskkapitalarm på 50 miljoner US-Dollar, Action Potential Venture Capital, för att finansiera elektroceutiska startups. Det första valet var vagus nervimplantatföretaget SetPoint Medical.

SetPoint var cofounded av Kevin Tracey, en neurokirurg och immunolog. Motiverad av den mystiska döden av en spädbarnsbrännpatient under hans vård fortsatte Tracey att bevisa förekomsten av ”inflammatorisk reflex”—en väg genom vilken hjärnan kan dämpa inflammation genom att skicka signaler genom vagusnerven till mjälten. SetPoint Medical är dedikerat till att manipulera den reflexen för att behandla reumatoid artrit och Crohns sjukdom, bland andra inflammatoriska lidanden. Även om dess terapi kräver en implanterad stimulator, passar den lilla enheten helt i patientens nacke, vilket kraftigt minskar omfattningen av operationen. Företaget har alltid syftat till att göra enheten så mycket som en läkemedelsbehandling som möjligt, förklarar SetPoint chief technical officer Mike Faltys. ”Vi fick inte läkemedelsfinansiering förrän nyligen,” säger han, ” men vi hade läkemedelsideen från början.”

Tänk på piller för ett ögonblick: du tar dem antingen på ett schema eller som svar på ett symptom. De är bärbara, och deras antal kan begränsas av recept.

Electrocores enhet delar alla dessa attribut, säger Errico. En typisk behandling är två eller tre 2-minuters doser två gånger om dagen, men om du känner en migrän som kommer på, kan du använda stimulatorn för att leda av en fullblåst attack. Electrocores enhet är mindre än en iPhone 6, så det är lätt att tote runt. (Företagets ingenjörer byggde nyligen en stimulator i fallet med en Samsung-smartphone bara för att visa att det kunde göras.) Och det kan programmeras av din läkare för att leverera ett visst antal doser.att göra världens första icke-invasiva nervstimulator var en ganska teknisk utmaning. Tänk på signalproblemet: vagusnerven består av många enskilda nervfibrer av flera olika typer, vissa sänder signaler upp i hjärnan och vissa signalerar ner till organen. Vissa gör användbara saker som att lugna över excitation i hjärnan eller signalera mjälten för att minska inflammation, men andra gör saker som kan vara farliga som att sakta ner din hjärtfrekvens. Signalen måste kunna aktivera de” goda ”fibrerna medan de” dåliga ” lämnas oförändrade.

att lägga till svårigheten är att för att nå nerven måste stimulatorn sända sin signal genom flera centimeter kött utan att orsaka överdrivna muskelkontraktioner. Signalen måste också passera genom ett hudskikt som är både elektriskt resistivt och chockfullt av smärtreceptorer.

Electrocores forskare visste att att rikta signalen genom de goda fibrerna istället för de dåliga är bara en fråga om att slå en söt punkt av signalstyrka. Deras verkliga innovation skickade den signalen smärtfritt genom huden, förklarar vice president för forskning Bruce J. Simon. Nyckeln, säger han, är att förstå att huden fungerar som en kondensator i en filterkrets gör: den blockerar likström och låga frekvenser, men en tillräckligt hög frekvenssignal kommer att passera genom den. Men hjärnans svar på VNS är frekvensberoende. Electrocores hjärnhackningskod behöver 25 en millisekundspulser per sekund—men denna låga frekvens skulle utlösa smärtreceptorer medan de passerar genom huden. Så stimulatorn bildar var och en av de 25 pulserna från en burst på 5000 hertz. Högfrekvenssignalerna glider smärtfritt förbi huden och förlorar bara ungefär hälften av sin styrka under vägen. Nervfibrerna själva gör resten av jobbet och modifierar signalen som når dem så att endast tåget med 25 pulser återstår att sprida sig upp i hjärnan.

den handhållna stimulatorn kan producera pulser vid ett spänningsområde; eftersom människors halsar och nerver varierar anatomiskt är spänningen justerbar för varje patient—även om den alltid ligger under den nivå som skulle utlösa de dåliga nerverna. Electrocores forskare fann att den optimala spänningen är ungefär lika med den nivå som får en persons underläpp att rycka.

”mitt nummer är 28”, säger företagets Chief operating officer Frank Amato, som han demonstrerar enheten. Du får känslan av att alla på ElectroCore känner till hans eller hennes nummer. Jag försökte det också, men på min arm och med målet att få min hand att dra ihop sig. Mitt nummer var 12.

ElectroCore är inte ensam om att söka ett icke-invasivt sätt att komma åt vagusnerven. Tyskland-baserade Cerbomed har utvecklat en stimulator som hänger på en del av örat där en mindre gren av vagusnerven ligger nära huden. Konkurrenter är skeptiska att stimulering av denna lilla gren kommer att orsaka tillräckliga förändringar i hjärnan, men Cerbomed citerar studier som visar att dess stimulator producerar ett mönster av neural aktivering som liknar det som produceras av mer typiska former av VNS. Företaget genomför nu en klinisk prövning för behandling av epilepsi och har experimenterat med behandlingar för migrän, schizofreni och tinnitus också.

Du kanske tror att Electrocores icke-invasiva vagusnervstimulator skulle ha tillverkare av mer konventionella system oroliga. För dessa företag handlar det om efterlevnad och kontroll.

överensstämmelse är en patients förmåga eller vilja att följa med en terapi. Som tidigare Cyberonics-medarbetare Morris påpekar kan vissa av företagets patienter vara för sjuka för att på ett tillförlitligt sätt använda ett självadministrerat system. Vissa epileptiska patienter kan till exempel känna att deras anfall kommer och aktiverar implantaten, men andra upplever inte sådan förskuggning. Implanterade stimulatorer kan leverera sina terapier automatiskt. Dessutom kan det ta månader eller till och med några år för epileptiska patienter att få full nytta av vagusnervstimulering, säger han. ”Om han inte får lättnad kan en patient sluta innan den kommer dit.”

företag som tillverkar invasiva vagusnervstimulatorer gillar också garantin för att de kan kontrollera leveransen av en exakt inställd signal till vagusnerven ensam. Cyberonics arbetar också med en hjärtsviktsterapi, där läkaren försiktigt ramper upp den elektriska signalen under många veckor. Morris tror att denna utveckling skulle vara för svår att kontrollera utan implantat.det Dallas-baserade företaget MicroTransponder utvecklar en implanterad enhet för att behandla tinnitus och stroke. Företagets chief scientific officer, Navzer Engineer, säger att externa stimulatorer inte kunde matcha tidsprecisionen och signalintegriteten i hans system. ”Vi vet att det fungerar och vi vet parametrarna”, säger han. ”Jag är inte säker på att vi skulle känna till dessa parametrar om vi använde ett icke-invasivt system.”

Electrocores Errico erkänner att överensstämmelse kan vara ett problem för vissa patienter, men han är övertygad om att hans företags enhet har exakt tillräcklig kontroll för att behandla ett brett spektrum av sjukdomar.

kanske är den största fördelen med det icke-invasiva tillvägagångssättet ekonomin. Implantat måste fungera inuti kroppen i flera år utan att skadas eller orsaka problem själva, och det kommer inte billigt: det amerikanska regeringsförsäkringsprogrammet Medicaid betalar cirka 20 000 dollar för Cyberonics epilepsianordning och dess implantation. Till det priset är det inte förvånande att implantat ofta är en sista utväg. Däremot kostar Electrocores icke-invasiva system motsvarande $ 200 till $400 i Europa, beroende på hur många doser som programmeras in i enheten.

till det priset, Medical University of South Carolina hjärnstimuleringsforskare Mark S. George föreställer sig ett scenario som skulle vara en vinst för både invasiv och icke-invasiv teknik. Som någon terapi fungerar VNS inte för alla. Även i sin mest etablerade användning, epilepsi, hjälper VNS bara cirka 40 procent av dem som får implantatet. George föreslår att patienter kan börja med icke-invasiv stimulering, och om de svarar på det, kan de fortsätta med implantationsproceduren och veta i förväg att de kommer att dra nytta av. Detta skulle minska kostnaderna totalt sett, eftersom färre patienter i onödan skulle få implantat.

i alla fall har ElectroCore fortfarande mycket att bevisa: Medan dess enhet har uppfyllt Europas regleringsstandarder som behandling för migrän och andra huvudvärk, kräver USA: s marknadsgodkännande strängare kliniska prövningar, som nu granskas av Food and Drug Administration. Och företagets forskare undersöker fortfarande potentiella tillämpningar inom gastroenterologi, psykiatri och pulmonologi.

om kliniska prövningar så småningom visar att detta system är värt för andra kroniska sjukdomar, skulle dess låga prislapp göra det konkurrenskraftigt med vanliga läkemedelsbehandlingar. Och till skillnad från farmaceutiska behandlingar verkar nervstimulatorn inte ha några större biverkningar. Därför buzz om elektroceuticals. Den som någonsin kommer att drabbas av en av dessa sjukdomar eller bryr sig om någon som gör det—med andra ord, nästan alla—kan snart dra nytta av denna nya elektroniska tidsålder av medicin.

denna artikel publicerades ursprungligen i tryck som ” Följ den vandrande nerven.”