Vývoj v oblasti mozkových implantátů naznačuje posun směrem k méně invazivním metodám. Výzkumníci z Massachusetts Institute of Technology (MIT) představili nová zjištění, která by mohla změnit způsob léčby mozkových onemocnění a přispět k delšímu udržení zdravého života. Namísto tradičních chirurgických zákroků, které jsou spojeny s invazivitou a vysokými náklady, navrhují systém doručení mikroimplantátů přímo krevním řečištěm.
Dosavadní mozkové implantáty vyžadují operační zákrok a jsou obvykle rezervovány pro pokročilá stadia onemocnění. Tým z MIT v rámci výzkumu publikovaného v časopise Nature Biotechnology demonstroval metodu, která umožňuje doručení mikroskopických bezdrátových implantátů do mozku bez nutnosti otevírání lebky.
Mechanismus fungování mikroimplantátů
Základem tohoto přístupu je spojení drobných elektronických čipů s živými imunitními buňkami před injekcí. Imunitní buňky mají přirozenou schopnost pohybovat se krevními cévami, pronikat do zanícených tkání a překračovat hematoencefalickou bariéru, ochrannou vrstvu mozku, aniž by ji poškodily. Využitím těchto biologických vlastností vědci umožňují elektronice bezpečně a efektivně navigovat tělem.
V experimentech na myších bylo zjištěno, že tyto hybridy buněk a elektroniky cirkulují přirozeně a autonomně se dostávají do cílových oblastí mozku zasažených zánětem. Zde se usadily v blízkosti neuronů a zůstaly na místě, aniž by poškodily okolní mozkovou tkáň. Velikost těchto nových zařízení je zhruba jedna miliardtina délky zrnka rýže. Tato miniaturizace umožňuje implantátům umístit se mezi neurony, nikoli je odsunovat, což vede k přesnější neuromodulaci. Elektrická stimulace byla v experimentech dodávána s přesností přibližně 30 mikronů, aniž by narušila pohyb, kognici nebo okolní neurální aktivitu.
Implantáty nepotřebují baterie ani dráty. Jsou napájeny bezdrátově pomocí blízkého infračerveného světla dodávaného zvenčí těla. Tento princip je využíván v existujících neuromodulačních terapiích pro stavy jako Parkinsonova choroba nebo epilepsie, ale bez nutnosti chirurgického zákroku.
Dopady pro léčbu a dlouhověkost
Neuromodulace vykazuje potenciál v léčbě mozkových nádorů, Alzheimerovy choroby, roztroušené sklerózy a chronické bolesti. Výzvou byla vždy invazivnost. Eliminací chirurgického zákroku se otevírá možnost dřívější intervence, která má větší šanci na zachování funkce spíše než na kompenzaci ztráty.
V kontextu dlouhověkosti je tento posun relevantní. Mnohá mozková onemocnění se rozvíjejí pomalu po léta či desetiletí. Ranější a méně zatěžující intervence by mohly pomoci déle udržet kognitivní zdraví, nikoli jen prodloužit životnost. Deblina Sarkar, vedoucí autorka studie a šéfka MIT’s Nano-Cybernetic Biotrek Lab, k tomu uvádí: „Zatímco mozkové implantáty obvykle vyžadují statisíce dolarů na lékařské náklady a riskantní chirurgické zákroky, technologie circulatronics má potenciál zpřístupnit terapeutické mozkové implantáty všem tím, že eliminuje potřebu operace.“
Platforma „circulatronics“
Tým označuje tuto technologii jako „circulatronics“ a vnímá ji jako platformu s širokým využitím. V aktuální studii byly zacíleny mozkové záněty pomocí imunitních buněk zvaných monocyty. V budoucnu by mohly být použity různé typy buněk k dosažení nádorů, drah bolesti nebo specifických oblastí mozku postižených chorobou.
Vzhledem k doručování implantátů krevním řečištěm by mohly být vhodné i pro stavy jako glioblastoma, kde se nádory objevují na více místech, která jsou chirurgicky obtížně nebo nemožně dostupná. Sarkar dále uvádí, že „tato technologie není omezena pouze na mozek, ale v budoucnu by mohla být rozšířena i na další části těla.“
Perspektivy a další kroky
Výzkumníci uznávají, že se jedná o rané stadium práce, demonstrované na zvířecích modelech. Dlouhodobá bezpečnost, kontrola a stabilita určí, zda se tato metoda ujme u lidí. Tým si klade za cíl postoupit ke klinickým studiím do tří let prostřednictvím nově založeného startupu Cahira Technologies.
Pokud se tato zařízení klinicky uplatní, mohla by redefinovat pojem „invazivní“ medicíny. Pro vědu o dlouhověkosti je to důležité, protože prodloužení zdravého života není jen o průlomových terapiích, ale také o snížení fyzické zátěže spojené s jejich přijímáním. Technologie, které pracují s tělem, namísto invazivních zákroků, naznačují budoucnost, kde léčba onemocnění již nebude urychlovat úpadek. Mozkový implantát dodávaný injekcí může v současné době znít netradičně, avšak další pokrok v této oblasti by mohl přinést zásadní změny v lékařské péči.