Közeledünk-e ahhoz a naphoz, amikor a cukorbetegséget már nem monitorozzák és kezelik vércukorszint-tesztekkel, inzulin injekcióval és gyógyszeres kezelésekkel? A GE Research által vezetett csapat, amelynek tagjai a Feinstein Institutes for Medical Research, az UCLA Samueli School of Engineering, a Yale School of Medicine és az Albany Medical College, három különböző preklinikai modellrendszeren végzett tanulmányokban bizonyította, hogy képes megelőzni vagy visszafordítani a cukorbetegség kialakulását. A csapat a Nature Biomedical Engineering legújabb számában számolt be eredményeiről.
A közölt eredmények jelentős mérföldkövet jelentenek a bioelektronikai gyógyászat területén, amely a krónikus betegségek, például a cukorbetegség kezelésének új módjait kutatja elektronikus eszközökkel a szervezet idegrendszerének modulálására. Az elmúlt 6 évben a GE Research úttörő volt az ultrahang-alapú bioelektronikai gyógyászatban, és egy új, non-invazív stimulációs technikát fejlesztett ki, amely ultrahangot használ a betegségekhez kapcsolódó szervek specifikus idegpályáinak stimulálására. A Nature Biomedical Engineering cikkében közölt cukorbetegség-vizsgálatokat részben a Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Biological Technologies Office (BTO) támogatta.
Christopher Puleo, a GE Research vezető orvosbiológiai mérnöke, a cukorbetegség tanulmányozásának társvezetője és a Nature Biomedical Engineering cikk megfelelő szerzője izgatottan várja, hogy a csapat milyen előrelépést tett a cukorbetegség ezen lehetséges új kezelésének bemutatása érdekében, és kijelenti: „Ezekben a preklinikai vizsgálatokban kimutattuk, hogy az ultrahang alkalmas a cukorbetegség megelőzésére vagy visszafordítására. Jelenleg a 2-es típusú cukorbetegek egy csoportjával végzett humán megvalósíthatósági kísérletek kellős közepén tartunk, amelyek megkezdik a klinikai fordítás felé irányuló munkánkat.”
Ajánló Mi a cukorbetegség?
„Az ultrahang használata a jövőben megváltoztathatja a bioelektronikai gyógyszerek alkalmazását olyan betegségekre, mint a 2-es típusú cukorbetegség” – tette hozzá Puleo. – „A jelenlegi gyógyszeres kezelések kiegészítésére vagy helyettesítésére szolgáló, nem gyógyszerészeti és eszközalapú módszerek új terápiás választási lehetőséget jelenthetnek az orvosok és a betegek számára a jövőben.”
A cukorbetegséggel kapcsolatos tanulmányok kezdetétől fogva ez egy valóban együttműködő csapatmunka az összes partner között az eddig elért rendkívüli előrelépés érdekében. Az első GE-vizsgálatok után, amelyek kezdeti eredményeket mutattak ultrahang-prototípus eszközökkel diabetikus modellekkel, a munka egy DARPA által finanszírozott programmal bővült.
Ezt követte további munka a partnerhelyeken, amelyek a következőket vizsgálták:
- Az ultrahanghatáshoz kapcsolódó specifikus ioncsatornák in vitro tenyészetekben (UCLA Samueli School of Engineering; Di Carlo Lab);
- Az ultrahangos stimuláció közvetlen hatása az idegek aktivitására rögzítő elektródák segítségével (Albany Medical College; Shin Lab);
- Az ultrahangos kezelés hatásának tesztelése egy második és harmadik modellben (Feinstein Institutes for Medical Research (FIMR);
- Chavan és S. Zanos Labs);
- És a vércukorszintre gyakorolt hatás nagysága kvantitatív glükóz clamp módszerekkel (Yale School of Medicine; Herzog Lab és FIMR; S. Zanos Lab).
Sangeeta Chavan, PhD (a Feinstein Institutes Bioelektronikai Orvostudományi Intézetének professzora és a tanulmány egyik vezető szerzője) azt mondta: „Nincsenek hosszan tartó klinikai kezelések a cukorbetegség kapcsán. Ez az izgalmas kutatás nagy előrelépést jelent az ultrahangos stimuláció és a bioelektronikus orvoslás újszerű megközelítésének kiaknázása felé, hogy enyhítsék és potenciálisan visszafordítsák a világszerte milliókat érintő betegséget.”
Stavros Zanos, MD, PhD (a Feinstein Institutes Bioelektronikai Orvostudományi Intézetének docense és a tanulmány egyik vezető szerzője) azt mondta: „Amellett, hogy bemutatja a cukorbetegség lehetséges terápiáját, ez a cikk elkezdi mechanikusan áthidalni a neuromoduláció rövid és hosszú távú fiziológiai és metabolikus hatásait, amely hiányzó láncszem a klinikai neuromodulációs terápiák megértésében, optimalizálásában és alkalmazásában.”
Raimund Herzog, MD, MHS, docens (endokrinológia), a Yale School of Medicine Belgyógyászati Tanszékének és a Yale Diabetes Research Center-nek a tagja. „Annak ellenére, hogy már most is sokféle antidiabetikus gyógyszer áll rendelkezésünkre a magas glükózszint kezelésére, mindig új módszereket keresünk a cukorbetegség inzulinérzékenységének javítására. Sajnos jelenleg csak nagyon kevés gyógyszer képes erre. Ha folyamatban lévő klinikai vizsgálataink megerősítik az ebben a cikkben közölt preklinikai vizsgálatok ígéretét, és az ultrahang mind az inzulin-, mind a glükózszint csökkentésére használható, az ultrahangos neuromoduláció izgalmas és teljesen új kiegészítést jelentene pácienseink jelenlegi kezelési lehetőségeihez.”
Dino Di Carlo, a tanulmány társszerzője és az UCLA Samueloi School of Engineering biomérnöki professzora elmondta: „Tanulmányaink azt mutatják, hogy a fókuszált ultrahang a mechanikai erőkre érzékeny ioncsatornákon keresztül aktiválja a neuronokat. Ez egy teljesen új út a testünkhöz való kapcsolódáshoz és a betegségek kezeléséhez.”
Damian S. Shin, Ph.D., az Albany Medical College Idegtudományi és Kísérleti Terápiás Tanszékének ideiglenes elnöke és docense elmondta: „Az együttműködés eredményei igazán izgalmasak. Ha beigazolódik, munkánk innovatív, non-invazív módszerhez vezethet a 2-es típusú cukorbetegség kezelésében. Büszkék vagyunk arra, hogy segítettünk megalapozni a jövőbeli klinikai tanulmányokat.”
Victoria Cotero (a tanulmány vezető szerzője a GE-től) megjegyezte, hogy a Nature Biomedical Engineeringben közölt eredmények azt mutatták, hogy a GE ultrahangos non-invazív stimulációs technikája hatékony volt a 2-es típusú cukorbetegség genetikai és étrend-indukálta modelljeiben egyaránt. A kezelés mindkét esetben javítani tudta mind a glükóztoleranciát, mind az inzulinrezisztenciát.
Ajánló Mindent az inzulinrezisztenciáról
Jeffrey Ashe (a projekt vezető villamosmérnöke) azt mondta: „Az egyik tényező, amelyet a GE Research által vezetett csapat még mindig meghatároz, az a kezelések gyakorisága, amelyek szükségesek a cukorbetegség visszafordításához különböző stimulációs paraméterek mellett.” Ezekben a vizsgálatokban a csapat azt találta, hogy a rendszeres rövid kezelések (azaz napi 3 perc) a normál vércukorszint hosszú távú fenntartását eredményezték.
A jelentett preklinikai tanulmányokat követően a GE Research és munkatársai további preklinikai és kezdeti klinikai vizsgálatokban vettek részt, amelyek az alternatív adagolás hatásait (azaz az ultrahang impulzus típusát és a kezelés időtartamát) vizsgálják. A csapat még ebben az évben beszámol ezekről a tanulmányokról.
