Implantes em microescala dentro do cérebro para curar a doença de Parkinson

O projeto EIC FET-Open STARDUST fornecerá um dispositivo conceitualmente novo para optogenética in vivo, eletrofisiologia e administração local desencadeada de medicamentos para a doença de Parkinson.

09 April 2019 - Na União Européia, 4,5 milhões de pessoas sofrem da doença de Parkinson. Os custos relacionados com tratamentos e perda de mão-de-obra capaz são estimados em 13,9 mil milhões de euros anualmente. Assim, quaisquer melhorias relevantes dos tratamentos atuais são de enorme impacto. O tratamento padrão ouro para a doença de Parkinson hoje é a levodopa, precursora da dopamina, que alivia os principais sintomas motores, mas produz efeitos colaterais debilitantes e seu benefício terapêutico diminui com o tempo. Alternativamente, a terapia cirúrgica com estimulação cerebral profunda oferece grande potencial, mas é aplicada num número limitado de indivíduos (15%). A estimulação cerebral profunda demonstrou ser um tratamento eficaz para deficiência motora e prolonga a janela eficaz da terapia com levodopa. No entanto, não é isento de efeitos adversos significativos, afetando o humor e a cognição. Otimizar o tratamento de estimulação cerebral profunda para perfis de sintomas específicos do paciente é muitas vezes difícil devido à falta de especificidade do tipo de célula e ao ruído elétrico. A optogenética tem um grande potencial para preencher as lacunas no conhecimento do design preciso dos circuitos da doença de Parkinson e desenvolver opções de tratamento novas e melhoradas que poderão em breve vir a ter relevância clínica. O projeto EIC FET-Open STARDUST visa lançar as bases para uma abordagem completamente nova à investigação e tratamento da doença de Parkinson.

STARDUST trabalha em direção a um neuroestimulador cerebral profundo implantável, miniaturizado, sem fio e biocompatível, que é ainda mais integrado com eletrodos de registro e um sistema de administração de medicamentos para manipular neurônios-alvo. A STARDUST planeja usar dispositivos implantados sem bateria alimentados por ondas ultrassônicas para iluminar os neurônios selecionados no cérebro com luz LED enquanto registra as atividades cerebrais e administra medicamentos. Isso nunca foi feito antes. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Digital-strategy.

Implantes em microescala dentro do cérebro para curar a doença de Parkinson

O projeto EIC FET-Open STARDUST fornecerá um dispositivo conceitualmente novo para optogenética in vivo, eletrofisiologia e administração local desencadeada de medicamentos para a doença de Parkinson.

09 April 2019 - Na UE, 4,5 milhões de pessoas sofrem da doença de Parkinson. Os custos relacionados com tratamentos e perda de mão-de-obra capaz são estimados em 13,9 mil milhões de euros anualmente. Assim, quaisquer melhorias relevantes dos tratamentos atuais são de enorme impacto. O tratamento padrão ouro para a doença de Parkinson hoje é a levodopa, precursora da dopamina, que alivia os principais sintomas motores, mas produz efeitos colaterais debilitantes e seu benefício terapêutico diminui com o tempo. Alternativamente, a terapia cirúrgica com estimulação cerebral profunda oferece grande potencial, mas é aplicada num número limitado de indivíduos (15%). A estimulação cerebral profunda demonstrou ser um tratamento eficaz para deficiência motora e prolonga a janela eficaz da terapia com levodopa. No entanto, não é isento de efeitos adversos significativos, afetando o humor e a cognição. Otimizar o tratamento de estimulação cerebral profunda para perfis de sintomas específicos do paciente é muitas vezes difícil devido à falta de especificidade do tipo de célula e ao ruído elétrico. A optogenética tem um grande potencial para preencher as lacunas no conhecimento do design preciso dos circuitos da doença de Parkinson e desenvolver opções de tratamento novas e melhoradas que poderão em breve vir a ter relevância clínica. O projeto EICFET-Open STARDUST visa lançar as bases para uma abordagem completamente nova à investigação e tratamento da doença de Parkinson.

STARDUST trabalha em direção a um neuroestimulador cerebral profundo implantável, miniaturizado, sem fio e biocompatível, que é ainda mais integrado com eletrodos de registro e um sistema de administração de medicamentos para manipular neurônios-alvo. A STARDUST planeja usar dispositivos implantados sem bateria alimentados por ondas ultrassônicas para iluminar os neurônios selecionados no cérebro com luz LED enquanto registra as atividades cerebrais e administra medicamentos. Isso nunca foi feito antes. 

Sobre o projeto

O principal objetivo do projeto STARDUST é realizar um novo dispositivo sem fio implantável e independente em microescala (200x200x200 μm3) permitindo eletrofisiologia in vivo, optogenética e administração ultra-localizada de medicamentos em animais em movimento livre. O dispositivo será usado para atingir circuitos neurais específicos do cérebro e testar uma nova abordagem terapêutica para a doença de Parkinson.

Os métodos utilizados neste projeto são baseados em tecnologia miniaturizada de ponta combinando chips integrados, sistemas microeletromecânicos (MEMS), administração local de medicamentos, eletrodos integrados e diodos emissores de luz em microescala (μLEDs), permitindo um dispositivo miniaturizado implantável alimentado por ultrassom para optogenética in vivo, administração local de medicamentos e monitoramento eletrofisiológico – tudo em um único dispositivo.

A principal novidade do projeto STARDUST é a convergência de múltiplos campos interdisciplinares, incluindo optogenética, administração desencadeada de medicamentos, coleta de energia ultrassônica miniaturizada, ciência de materiais e nanoeletrônica.

A principal ambição do projeto é desenvolver uma nova plataforma tecnológica a ser utilizada para futuros dispositivos optogenéticos implantáveis in vivo para monitorização e tratamento de doenças, com um complemento opcional de entrega local de medicamentos para além de 2025. Estabelecimento de prova de conceito da plataforma STARDUST será a base para outras aplicações na terapia fotodinâmica, como tratamento de câncer e outros distúrbios neurológicos e não neurológicos.Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Digital-strategy.