De Eindhovense start-up GTX Medical, mede opgericht door Sjaak Deckers, Grégoire Courtine en Jocelyne Bloch, zal deze bevindingen gebruiken om op maat gemaakte neurotechnologie te ontwikkelen om van dit revalidatieparadigma een behandeling te maken die overal in ziekenhuizen en klinieken beschikbaar is. “We bouwen aan een nieuwe generatie neurotechnologie die ook zeer vroeg na de verwonding getest zal worden wanneer het herstelpotentieel hoog is en het neuromusculaire systeem nog niet de atrofie heeft ondergaan die volgt op chronische verlamming. Ons doel is om een breed toegankelijke behandeling te ontwikkelen,” zegt Courtine.
Deze studie, genaamd STIMO (STImulation Movement Overground), stelt een nieuw therapeutisch kader vast om het herstel van ruggenmergletsel te verbeteren. Alle patiënten die betrokken waren bij de studie herwonnen controle over hun beenspieren die jarenlang verlamd waren. In tegenstelling tot de bevindingen van twee onafhankelijke studies die onlangs in de Verenigde Staten over een gelijkaardig concept werden gepubliceerd, werd aangetoond dat de neurologische functie ook na de trainingssessies bleef bestaan, zelfs wanneer de electrical stimulation werd uitgeschakeld.
“Onze bevindingen zijn gebaseerd op een diepgaand begrip van de onderliggende mechanismen, die we hebben verkregen door jarenlang onderzoek naar diermodellen. We waren dus in staat om in real time na te bootsen hoe de hersenen van nature het ruggenmerg activeren,” zegt EPFL neurowetenschapper Grégoire Courtine.
“Alle patiënten konden binnen een week lopen met behulp van lichaamsgewichtondersteuning. Ik wist meteen dat we op de goede weg waren,” voegt CHUV neurochirurg Jocelyne Bloch toe, die de implantaten chirurgisch in de patiënten plaatste. “De exacte timing en locatie van de elektrische stimulatie zijn cruciaal voor het vermogen van een patiënt om een beoogde beweging te produceren. Het is ook dit spatiotemporele toeval dat de groei van nieuwe zenuwverbindingen op gang brengt,” zegt Courtine.
Het gaat in deze studie om precisie. “De gerichte stimulatie moet net zo nauwkeurig zijn als een Zwitsers horloge. In onze methode implanteren we een reeks elektroden over het ruggenmerg, waardoor we ons kunnen richten op individuele spiergroepen in de benen,” legt Bloch uit. “Geselecteerde configuraties van elektroden activeren specifieke gebieden van de ruggenmerg, waardoor de signalen die de hersenen zouden moeten afgeven om te kunnen lopen, worden nagebootst.”
De uitdaging voor de patiënten was om te leren hoe de neurale intentie om te lopen te coördineren met de beoogde elektrische stimulatie. Maar dat duurde niet lang. “Alle drie de deelnemers aan de studie waren in staat om – met ondersteuning van het lichaamsgewicht – na slechts één week kalibratie te lopen, en de spiercontrole verbeterde enorm binnen vijf maanden na de training,” zegt Courtine. “Het menselijk zenuwstelsel reageerde nog dieper op de behandeling dan we hadden verwacht.”