Parkinson: Neuroprothese verhilft einem Patienten zu Gehfähigkeit

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Marc, hier im Schloss Chillon, benutzt seine Neuroprothese bis zu acht Stunden a
Marc, hier im Schloss Chillon, benutzt seine Neuroprothese bis zu acht Stunden am Tag. (Foto: EPFL)
Neurowissenschaftler und Neurochirurgen der EPFL/CHUV/UNIL, des Inserm und der Universität Bordeaux haben eine Neuroprothese entwickelt, mit der die mit der Parkinson-Krankheit einhergehenden Gangstörungen korrigiert werden sollen. In einer in Nature Medicine veröffentlichten Studie beschreiben die Wissenschaftler detailliert den Prozess, der zur Behandlung eines ersten Patienten führte und ihm ein flüssiges, selbstbewusstes und sturzfreies Gehen ermöglichte.

Behindernde Gangstörungen treten bei etwa 90 % der Menschen mit fortgeschrittener Parkinson-Krankheit auf. Diese Gehstörungen sind häufig resistent gegen die derzeit verfügbaren Behandlungen. Der 62-jährige Marc lebt seit fast drei Jahrzehnten mit der Parkinson-Krankheit. Mit Dopamin und später mit tiefer Hirnstimulation, die er 2004 erhielt, konnten sein Tremor und seine Steifheit behandelt werden. In jüngerer Zeit entwickelte er jedoch schwere Gehstörungen, die weder auf Dopamin noch auf die Hirnstimulation ansprachen. "Ich konnte kaum noch gehen, ohne häufig zu stürzen, mehrmals am Tag. In bestimmten Situationen, wie z. B. beim Betreten eines Aufzugs, trat ich auf der Stelle, ich freezte, wie man so schön sagt."

Elektrische Stimulation des Rückenmarks

"Die Idee, eine Neuroprothese zu entwickeln, die das Rückenmark elektrisch stimuliert, um das Gangbild zu harmonisieren und die Bewegungsstörungen von Parkinson-Patienten zu korrigieren, ist das Ergebnis jahrelanger Forschung zur Behandlung von Lähmungen aufgrund von Rückenmarksverletzungen", erklärt Grégoire Courtine, Professor für Neurowissenschaften an der EPFL, dem CHUV und der Universität Lausanne. Im Gegensatz zu herkömmlichen Parkinson-Behandlungen, die auf die direkt vom Verlust der Dopamin produzierenden Neuronen betroffenen Hirnregionen abzielen, zielt diese Neuroprothese auf den Bereich des Rückenmarks ab, der für die Aktivierung der Beinmuskeln beim Gehen verantwortlich ist und der a priori nicht direkt von der Parkinson-Krankheit betroffen ist.

"Es ist beeindruckend, dass man durch eine gezielte elektrische Stimulation des Rückenmarks, wie wir sie bei querschnittsgelähmten Patienten durchgeführt haben, die durch die Parkinson-Krankheit verursachten Gangstörungen korrigieren kann", sagt die Neurochirurgin Jocelyne Bloch, Professorin am CHUV, der Universität Lausanne und der EPFL und Co-Direktorin des Zentrums.NeuroRestore im Duett mit Grégoire Courtine.

Jeden Sonntag fahre ich an den See und gehe etwa sechs Kilometer zu Fuß. Das ist toll.

Marc, 62 Jahre alt.


Die Implantation dieser Neuroprothese in einen Patienten wäre ohne die Mitarbeit von Dr. Erwan Bezard, einem Neurowissenschaftler des Inserm, der dem CNRS und der Universität Bordeaux angehört und der seine Karriere dem Verständnis neurodegenerativer Erkrankungen gewidmet hat, nicht möglich gewesen. Seine Expertise in präklinischen Modellen der Parkinson-Krankheit war entscheidend für die erfolgreiche Durchführung der technologischen und konzeptionellen Entwicklungen, die für die klinische Anwendung beim Menschen erforderlich sind.

"Selbst vor Treppen habe ich keine Angst mehr".

Vor zwei Jahren war das aus Wissenschaftlern und Ärzten bestehende Team bereit und ein erster Patient wurde operiert, und zwar in Lausanne am CHUV. Nach einem neurochirurgischen Präzisionseingriff wurde Marc aus Bordeaux mit der neuen Neuroprothese ausgestattet, die aus einem Elektrodenfeld, das gegen den Bereich seines Rückenmarks gelegt wird, der das Gehen kontrolliert, und einem Generator für elektrische Impulse, der unter die Haut seines Bauches implantiert wird, besteht. Dank einer gezielten Programmierung der Rückenmarkstimulationen, die sich in Echtzeit an seine Bewegungen anpassten, ließen Marcs Gehstörungen schnell nach. Nach einer mehrwöchigen Rehabilitation mit der Neuroprothese konnte er wieder fast normal gehen. Heute benutzt er seine Neuroprothese etwa 8 Stunden am Tag und schaltet sie nur aus, wenn er längere Zeit sitzt oder schläft: "Ich schalte die Stimulation morgens ein und abends wieder aus. Dadurch kann ich besser laufen, ich bin stabiler geworden. Selbst vor Treppen habe ich jetzt keine Angst mehr. Jeden Sonntag fahre ich an den See und gehe etwa sechs Kilometer zu Fuß. Das ist toll."

Die Herausforderung eines großflächigen Einsatzes

Diese Neuroprothese eröffnet neue Möglichkeiten zur Behandlung von Gehstörungen, unter denen viele Menschen mit der Parkinson-Krankheit leiden. Bisher hat sich dieses Therapiekonzept jedoch nur bei einer einzigen Person als wirksam erwiesen, wobei das Implantat für einen großflächigen Einsatz noch optimiert werden muss. In Partnerschaft mit dem Unternehmen ONWARD Medical arbeiten Grégoire Courtine und Jocelyne Bloch an der Entwicklung einer kommerziellen Version der Neuroprothese, die alle Funktionen integriert, die für eine optimale tägliche Nutzung unerlässlich sind. "Unser Ziel ist es, den Zugang zu dieser innovativen Technologie zu verbreiten, um die Lebensqualität von Parkinson-Patienten weltweit deutlich zu verbessern", erklären sie.

Dank einer großzügigen Spende der Michael J. Fox Foundation for Parkinson’s research in Höhe von einer Million US-Dollar wird das NeuroRestore-Zentrum im nächsten Jahr klinische Studien an sechs neuen Patienten einleiten. Diese Versuche sollen nicht nur die in Zusammenarbeit mit ONWARD entwickelte Technologie validieren, sondern auch die Patientenprofile identifizieren, die am wahrscheinlichsten von dieser innovativen Therapie profitieren werden. Die Stiftung wurde von dem Schauspieler Michael J. Fox ("Zurück in die Zukunft") gegründet, der selbst an der Parkinson-Krankheit leidet, und ist der größte private Spender im Bereich der Parkinson-Forschung.

Für medizinische Informationen steht auf der NeuroRestore-Website ein Formular zur Verfügung.

Über.NeuroRestore

Unter der Leitung des EPFL-Neurowissenschaftlers Grégoire Courtine und der Neurochirurgin des CHUV und der Universität Lausanne Jocelyne Bloch ist .NeuroRestore eine wissenschaftliche Plattform in der Romandie, die an neurochirurgischen Ansätzen zur Wiederherstellung der neurologischen Funktionen arbeitet. .NeuroRestore vereint seit seiner Gründung im Jahr 2018 Ingenieure, Ärzte und Forscher der EPFL, des CHUV und der Universität Lausanne mit der Unterstützung der Stiftung Defitech und der SUVA. Diese Zusammenarbeit soll die Weiterentwicklung von Neurotherapien ermöglichen, um die Wiederherstellung der motorischen Funktionen von Patienten mit Paraplegie, Tetraplegie, Parkinson-Krankheit oder den Folgen eines Schlaganfalls (AVC) zu verbessern. NeuroRestore hat es sich auch zur Aufgabe gemacht, eine neue Generation von Gesundheitsfachkräften und Ingenieuren in der Anwendung dieser innovativen Therapieansätze zu schulen.



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