この脊椎インプラント技術はパーキンソン病患者の運動能力を回復させる可能性がある

この脊椎インプラント技術はパーキンソン病患者の運動能力を回復させる可能性がある

パーキンソン病の患者は、治療法の進歩に伴い、早期に診断され、より長い期間を共に過ごすようになってきています。しかし、後から現れる頑固な症状の一つが歩行障害です。スイスの研究者らが開発した有望な新しい脊椎インプラントは、これも効果的に治療できるという希望を与えています。

この複数機関からなるチームは、スイスの名門ローザンヌ連邦工科大学からスピンアウトした企業であるオンワード社が率いており、同社は2015年以来、脳や脊髄を損傷した人々のための医療機器の開発と商品化のために1億7000万ドルを調達してきた。

研究者、そしてもちろん患者自身にとっての問題は、病状が歩行に影響を及ぼし始めると、化学的治療や脳深部刺激療法の効果が薄れていくことです。ドーパミンの補充や脳刺激は震えなどの症状を軽減するのに役立ちますが、それでも歩行能力は低下する可能性があります。

このテーマに取り組むEPFLのNeuroRestore研究チームの創設者であるジョセリーヌ・ブロッホとグレゴワール・クルティーヌは、歩行を成功させる神経信号は、運動皮質や小脳といった重要な部位ではなく、下流の脊髄で改善できるのではないかと考えました。彼らは、麻痺損傷患者向けの脊髄インプラントの成功に明らかに勇気づけられており、今回の新しい論文は、同じ原理とハードウェアを拡張したものです。

期待値を設定するにあたって、この患者であるマーク氏がこの治療法を試した唯一の人間であることを明確にしておく必要があります。ただし、マーク氏自身や他の研究者によると、この治療法は非常に効果的です。これらの予備的な結果を受けて、マイケル・J・フォックス財団の助成金を受け、さらに6人の被験者を対象に試験が行われます。

ご想像のとおり、ARC-IM と呼ばれるこのインプラントは、取り付けが簡単ではなく、動作させるにはかなりの作業が必要です。

まず、脚の筋肉に信号を送る脊椎の部分に、電極を網目状に取り付けます。ここで(これは少し単純化しすぎですが)、この「歩く」という信号が、多くの人が当たり前だと思っている複雑な筋肉運動のリズムに変換されます。

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画像クレジット: Onward

次に、実際に歩行する人のモーションキャプチャ映像で学習した動作モデルを搭載した制御ユニットが取り付けられます(可能な場合)。これらのモデルは、患者の皮質活動(これもモニタリング・特徴付けられている)に基づいて作動するため、ユニットは単に脚を機械のように動かすだけでなく、意図に合わせて筋群を同期して活性化することができます。

基本的に、患者が歩こうとするのを観察し、それを障害のない歩行および神経信号と比較することにより、インプラントは両者の間のギャップを埋め、意図、動作、およびフィードバック間の回路を完成させることができます。

マークが歩き回る様子を捉えたビフォーアフターの動画を見れば、その違いは歴然としています。以前は歩くのに全く苦労し、特にエレベーターに乗る時や階段を上る時などは特に苦労していましたが、今では全く支障なく動けるようになりました。

「エレベーターに乗るなんて…簡単そうに聞こえます。でも、以前は私には無理でした。スケートをしながら、凍えそうでした」と、NeuroRestoreのデバイス効果を示す動画の中で、マークは(フランス語からの翻訳で)語った。「今は静かに乗れます。何の問題もありません。おかげで歩きやすくなり、5キロも止まることなく歩けるんです。」

彼が進行性のパーキンソン病を患っていることを知らなければ、ボルドー近郊の絵のように美しい故郷を歩く様子から、そのことを想像することはまずできないだろう。せいぜい、一日中スキーをしていたとしか思えないだろう。

記録に残っている患者はたった一人だけなので、同じような症状を持つ人が診察室に入って「インプラントをください」と言えるようになるまでには、まだしばらく時間がかかるだろう。しかし、この技術がマークに与えた変革効果は、誇らずにはいられないほど強力だったことは明らかだ。研究チームの論文は、ネイチャー・メディシン誌に掲載されている。

マイケル・J・フォックス財団からの100万ドルの寄付により、今後6人の患者にインプラントが埋め込まれ、より厳密なリスク評価が可能になります。これほど侵襲性の高い治療には、必ずリスクが伴います。脊椎手術は、この種の手術の中でもかなり難しいように思われますし、経皮インターフェースに伴う問題も常につきまといます。

この技術の商業化に関しては(こうした技術が最も多くの人に届くのは商業化のおかげなので)、オンワード社はそれに必要な資金と特許、そして独占的権利を全て有しています。完全なインプラントが利用可能になる前に(おそらく数年かかるでしょうが)、同社はARC-EXと呼ばれる外部脊髄刺激プラットフォームを提供する予定です。

デヴィン・コールドウェイはシアトルを拠点とする作家兼写真家です。

彼の個人ウェブサイトは coldewey.cc です。

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