'To je imalo ogroman utjecaj na njegov život; manje bi se rušio i ozljeđivao, što mu se prije često događalo', izjavio je Martin Tisdall, pedijatrijski neurokirurg iz bolnice Great Ormond Street u Londonu, koji je ugradio uređaj. 'Njegova majka rekla je da mu se kvaliteta života znatno poboljšala, kao i svijest – postao je budniji i angažiraniji.'

Oranov neurostimulator smješten je ispod lubanje i konstantno šalje električne signale duboko u njegov mozak, s ciljem blokiranja abnormalnih impulsa koji izazivaju napadaje. Implantat, nazvan Picostim, veličine je baterije za mobilni telefon i puni se putem slušalica. Njegovo funkcioniranje razlikuje se između dana i noći.

'Uređaj ima mogućnost bilježenja moždane aktivnosti, što nam omogućava da istražimo kako ta informacija može poboljšati učinkovitost stimulacije koju primaju djeca. Naš cilj je omogućiti ovu terapiju preko NHS-a (National Health Service u Velikoj Britaniji)', rekao je Tisdall za Guardian.

Liječenje brojnih bolesti

Kao dio pilot-projekta, još troje djece s Lennox-Gastautovim sindromom bit će opremljeno implantatom u nadolazećim tjednima, a puna klinička studija s 22 djece započet će sljedeće godine. Ako ispitivanja budu uspješna, akademski sponzori – bolnica Great Ormond Street i Sveučilište College London – tražit će regulatorno odobrenje.

Tim Denison, profesor inženjerskih znanosti na Sveučilištu Oxford i suosnivač tvrtke Amber Therapeutics, koja je razvila implantat, nada se da će uređaj biti dostupan preko NHS-a za četiri do pet godina, ali i širom svijeta.

Tehnologija neuroimplantata sve se više razvija, s ciljem liječenja širokog spektra stanja, uključujući tumor na mozgu, artritis, kroničnu bol, Parkinsonovu bolest, inkontinenciju i zujanje u ušima. Ovi uređaji ne samo da dekodiraju moždanu aktivnost, već je i reguliraju, čineći ovu tehnologiju potencijalno revolucionarnom.

Sve više europskih tvrtki radi na inovacijama

Amber Therapeutics nije jedina tvrtka koja radi na implantatima za liječenje epilepsije. Tvrtka NeuroPace u Kaliforniji razvila je uređaj koji reagira na abnormalnu moždanu aktivnost. Američki regulator odobrio ga je za starije od 18 godina, no baterija se ne može puniti i mora se zamijeniti operacijom nakon nekoliko godina. Drugi uređaji se stavljaju u prsa, sa žicama koje idu do mozga, i moraju se ponovno postavljati kako dijete raste.

Neuralink Elona Muska nedavno je implantirao moždani čip u svog drugog pacijenta koji ima ozljedu leđne moždine. Uređaj koristi žice tanje od ljudske dlake kako bi uhvatio signale iz mozga i preveo ih u radnje. Implantat je unaprijeđen nakon što se niz žica pomaknuo s položaja kod prve osobe koja ga je primila u siječnju, Nolanda Arbaugha, paraliziranog od vrata prema dolje. Omogućio mu je da upravlja razmišljanjem pokazivačem miša na zaslonu računala. Noland je rekao da se osjećao poput Jedija iz 'Ratova zvijezda' koji 'koristi Silu'.

Dok američke tvrtke poput Neuralinka i Synchrona razvijaju implantate za dekodiranje moždanih signala, sve je više tvrtki u Europi koje rade na terapijskoj primjeni ovih tehnologija za regulaciju signala u mozgu. Tvrtka Amber radi na takozvanoj 'BCI terapeutici' ili dubokoj moždanoj stimulaciji za liječenje bolesti.

Amberov implantat koristi se u akademskim studijama za Parkinsonovu bolest, kroničnu bol i multiplu sistemsku atrofiju koja uzrokuje postupno oštećenje živčanih stanica u mozgu. Osim toga, početna ispitivanja u Belgiji pokazuju obećavajuće rezultate i u liječenju inkontinencije.

Ovaj rastući sektor neurotehnologije u kojem Europa ide ukorak sa SAD-om otvara nove mogućnosti za liječenje teško izlječivih bolesti. Stručnjaci vjeruju da bi ova tehnologija mogla postati standard u medicinskoj praksi diljem svijeta u nadolazećim godinama, pružajući nadu mnogima koji pate od neuroloških poremećaja.

Čudesan materijal i borba protiv tumora na mozgu

Još jedna vrsta tehnologije bit će testirana na ljudima u kliničkom ispitivanju koje počinje za nekoliko tjedana, koristeći prvi moždani implantat napravljen od grafena, 'čudesnog materijala' otkrivenog na Sveučilištu Manchester prije dva desetljeća.

Medicinski tim u bolnici Salford Royal postavit će uređaj sa 64 grafenske elektrode na mozak pacijenta s glioblastomom, brzorastućim tumorom na mozgu. On će stimulirati i očitati neuralnu aktivnost s visokom preciznošću tako da drugi dijelovi mozga ne budu oštećeni kada se rak izreže. Implantat se uklanja nakon operacije.

'Koristimo sučelje da bismo odredili gdje se nalazi glioblastom i kako bismo ga izrezali bez utjecaja na funkcionalna područja poput jezika ili svijesti', kaže Carolina Aguilar, suosnivačica i izvršna direktorica Inbrain Neuroelectronicsa, tvrtke iz Barcelone koja je razvila implantat s Katalonskim institutom za nanoznanost i nanotehnologiju te Sveučilištem Manchester.

Tradicionalno su se platina i iridij koristili u implantatima, ali grafen, napravljen od ugljika, ultra je tanak, nije štetan za ljudsko tkivo i može se vrlo selektivno dekodirati i modulirati. Inbrain planira provesti klinička ispitivanja sa sličnim implantatom, pokretanim umjetnom inteligencijom, za osobe s Parkinsonovom bolešću, epilepsijom i govornim problemima uzrokovanim moždanim udarom.

Tržište bioelektronike

Profesor Kostas Kostarelos, voditelj katedre za nanomedicinu na Sveučilištu Manchester, suosnivač Inbraina i glavni istraživač ispitivanja glioblastoma, kaže da tvrtka ima cilj 'razviti inteligentniji implantabilni sustav'. Uređaji koje pokreće AI, s 1024 električna kontakta, 'pomoći će u pružanju najbolje terapije za svakog pacijenta bez potrebe neurologa da programiraju sve te kontakte pojedinačno, kao danas', kaže on.

Inbrain surađuje s njemačkom farmaceutskom tvrtkom Merck kako bi koristio svoj uređaj s grafenom za stimulaciju živca vagusa, odgovornog za razne tjelesne funkcije, uključujući probavu, rad srca i disanje, za liječenje teških kroničnih upalnih, metaboličkih i endokrinih bolesti kao što je reumatoidni artritis.

Galvani Bioelectronics, koju su 2016. godine osnovali druga najveća britanska farmaceutska tvrtka GSK i Alphabetova podružnica Verily Life Sciences, ima glavnu terapiju čiji je cilj liječenje reumatoidnog artritisa stimulacijom slezenskog živca. Galvani je započeo s kliničkim ispitivanjima na pacijentima u Velikoj Britaniji, SAD-u i Nizozemskoj, a prvi rezultati očekuju se za šest do 12 mjeseci.

Tržište bioelektronike, koje spaja biološku znanost i elektrotehniku, sada vrijedi 8,7 milijardi dolara, a predviđa se da će dosegnuti više od 20 milijardi dolara (15 milijardi funti) do 2031., prema Verified Market Researchu. Ovo područje fokusirano je na periferni živčani sustav, koji prenosi signale od mozga do organa i natrag. Ako dodamo neuromodulaciju usmjerenu na mozak i BCI, ukupno tržište moglo bi vrijediti više od 25 milijardi dolara, vjeruje Aguilar.

Europski projekti

Dok tvrtke za neuromodulaciju u SAD-u prave uređaje s valovima koji ciljaju na kroničnu bol i apneju u snu, u Europi raste broj startupa. MintNeuro, spinout s Imperial Collegea u Londonu, radi na čipovima nove generacije koji se mogu kombinirati u sićušne implantate te je partner s tvrtkom Amber. Financiran sredstvima agencije Innovate UK, njihov prvi projekt je razvoj implantata za liječenje miješane urinarne inkontinencije.

Neurosoft u Ženevi razvio je uređaje u obliku tankih metalnih filmova na rastezljivom silikonu koji zbog svoje mekanosti manje opterećuju mozak i krvne žile. Usmjeren je na jak tinitus koji pogađa 120 milijuna ljudi diljem svijeta. Nicolas Vachicouras, izvršni direktor, kaže: 'Iako tinitus često počinje oštećenjem ušiju, obično zbog glasne buke... može uzrokovati promjene u ožičenju mozga i zapravo postaje neurološki poremećaj.'

Newronika, koju je 2009. godine osnovalo 13 neurokirurga, neurologa, inženjera i drugih znanstvenika iz milanskog istraživačkog centra Policlinico i Sveučilišta u Milanu, razvila je punjiv dubinski neurostimulator mozga za liječenje Parkinsonove bolesti. Sposoban je za stimulaciju zatvorene petlje, a ona se iz trenutka u trenutak prilagođava stanju pacijenta i još uvijek se testira.