28 de março de 2023 - Cientistas descobrem que é possível gerar novos neurônios, sim!
terça-feira, 28 de março de 2023
Neuraly aponta para pacientes mais jovens em busca de esperança, pois a aposta de Parkinson falha na fase 2
Uma análise post hoc revelou um efeito potencial do tratamento em pacientes com 60 anos ou menos, que representaram 37% da população do estudo. (Julia Lemba/Getty Images)
Mar 27, 2023 - Um tratamento para a doença de Parkinson da
Neuraly, uma biotecnologia derivada da Johns Hopkins School of
Medicine, não melhorou as experiências motoras da vida diária ou
do movimento em um teste intermediário, mas os pesquisadores
sinalizaram um resultado melhor para pacientes mais jovens.
A
droga do receptor de peptídeo-1 semelhante ao glucagon NLY01 estava
sendo testada em um estudo de fase 2 controlado por placebo de 255
pacientes com doença de Parkinson inicial não tratada. O estudo
procurava mudanças em uma escala comum de Parkinson que avalia a
carga da doença, acompanhando os pacientes por 36 semanas de
tratamento e novamente oito semanas após a descontinuação.
Nos
principais resultados relatados na segunda-feira, Neuraly disse que o
NLY01 não teve sucesso no desfecho primário, mas a terapia foi
segura e bem tolerada.
Mas uma análise post hoc revelou um
efeito potencial do tratamento em pacientes com 60 anos ou menos, que
representaram 37% da população do estudo. Neuraly disse que esses
pacientes tiveram uma redução de cinco pontos na escala de
Parkinson, o que foi clinicamente significativo, em comparação com
o placebo. O efeito foi estatisticamente significativo, relacionado à
dose e continuou por oito semanas após a descontinuação do
tratamento com NLY01, disse a empresa.
Neuraly apresentará dados mais detalhados em futuras reuniões médicas. O CEO Seulki Lee não se comprometeu com o futuro do NLY01, dizendo que a biotecnologia analisaria os dados “para entender melhor os resultados e determinar os próximos passos para o NLY01”, de acordo com o comunicado à imprensa.
A Neuraly é uma
subsidiária da D&D Pharmatech, uma holding tecnológica e
financeira que forma unidades para atender áreas específicas de
doenças. A startup de neurologia Neuraly foi formada em 2016 com
base em pesquisas da Johns Hopkins School of Medicine. NLY01 é o
principal ativo da unidade e também está na fase 2 de testes para a
doença de Alzheimer.
Outros ativos incluem NLY02 para
Parkinson e Alzheimer e NLY03 para acidente vascular cerebral e
Parkinson, ambos em desenvolvimento pré-clínico. Original em
inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Fiercebiotech.
domingo, 26 de março de 2023
Farmacêutica portuguesa quer lançar molécula chinesa para Parkinson
29/01/23 - A farmacêutica portuguesa Tecnophage quer lançar na Europa este ano um suplemento com resultados "muito promissores" na doença de Parkinson, baseado numa investigação da Universidade de Macau sobre uma fruta usada na medicina tradicional chinesa.
O diretor executivo da Tecnophage, Miguel Garcia, disse à Lusa que a empresa de biotecnologia está "nos últimos passos" dos ensaios de toxicidade da molécula, que devem estar concluídos "no primeiro trimestre".
A farmacêutica está já a "desenvolver um dossier para poder avançar do ponto de vista regulamentar" para o registo como suplemento alimentar "na Europa e depois talvez nos Estados Unidos", explicou Garcia.
O empresário sublinhou que os resultados dos ensaios de eficácia da molécula, feitos em animais, no laboratório do professor da Universidade de Macau Simon Lee Ming Yuen, "são muito promissores".
Os testes revelaram que pode reduzir a perda de memória e de controlo dos movimentos, sintomas da "degeneração neurocognitiva" causada não apenas pela doença de Parkinson, mas também pela doença de Alzheimer, disse à Lusa Simon Lee.
O investigador chinês explicou que a opção por um suplemento alimentar permite que o produto "esteja mais cedo nas prateleiras dos supermercados e possa tornar-se mais conhecido".
Miguel Garcia garantiu que o objetivo final da Tecnophage é lançar um medicamento, mas lembrou que o processo de aprovação exige "uma série de ensaios clínicos" e por isso "demora muito mais anos e muito dinheiro gasto".
A molécula foi isolada a partir da "alpinia oxyphylla", uma pequena fruta semelhante ao gengibre, que é usada "não apenas na medicina tradicional chinesa, mas também, sobretudo no sul, em Guangdong, como parte de terapia alimentar", disse Simon Lee.
O investigador defendeu que a aposta no método ocidental de isolar moléculas químicas e registá-las para atrair investimento é a forma de levar "os tesouros da sabedoria tradicional" a um público mais vasto.
Ainda assim, Lee admitiu que o método é "por vezes muito polémico" e alvo de fortes críticas por parte de praticantes da medicina tradicional chinesa, sobretudo porque "moléculas isoladas nem sempre funcionam".
O especialista deu como exemplo os doentes com o VIH, tratados com um 'cocktail' de medicamentos antirretrovirais, e a malária, cujo tratamento, descoberto pela cientista chinesa Prémio Nobel da Medicina em 2015 Tu Youyou, baseia-se na planta artemísia.
No entanto, Miguel Garcia acredita no potencial de "extrair moléculas isoladas" de produtos da medicina tradicional chinesa "para depois fazer o caminho tradicional" até à aprovação farmacêutica no ocidente.
A Technophage tem desde 2014 um acordo de colaboração com o laboratório de Simon Lee na Universidade de Macau e Miguel Garcia continua "a achar que tem muito potencial para futuras sinergias". Fonte: Noticiasaominuto.
Obrigado Antônio Machado por me notificar de tal notícia.
Crianças que têm pesadelos frequentes são mais propensas a desenvolver demência na velhice
Estudo britânico sugere ainda possível relação de sonhos ruins na infância com a doença de Parkinson na idade adulta
Pesquisadores analisaram dados de crianças nascidas em 1958
26/03/2023 - Crianças que têm pesadelos regulares estão mais propensas a desenvolver quadros de demência ao envelhecerem. A conclusão é de um estudo conduzido pelo pesquisador Abidemi Otaiku, da Universidade de Birmingham, no Reino Unido, publicado recentemente na revista eClinicalMedicine, do The Lancet.
Segundo o artigo, ter pesadelos frequentes entre os 7 e os 11 anos de idade representou um risco quase duas vezes maior de desenvolver algum comprometimento cognitivo (a principal característica da demência) após os 50 anos.
Além disso, as chances de ter doença de Parkinson foram sete vezes maior neste grupo.
A pesquisa de Otaiku partiu de outro achado dele, de que adultos de meia-idade e idosos que tinham pesadelos frequentes também tinham duas vezes mais chances de desenvolver demência ou Parkinson, em comparação com aqueles que não tinham sonhos ruins.
Ele descobriu que um grande percentual desses adultos e idosos também relataram ter pesadelos frequentes quando eram crianças.
Foi então que o pesquisador recorreu a um estudo britânico de coorte de nascimentos de 1958 que acompanha a vida de todas as crianças nascidas na semana de 3 a 9 de março daquele ano.
Quando as crianças tinham 7 anos (1965) e 11 anos (1969), as mães responderam a uma série de perguntas, incluindo se os filhos haviam tido pesadelos nos três meses anteriores ao questionário.
"Agrupei as 6.991 crianças com base na regularidade com que tiveram pesadelos aos 7 e 11 anos: 'nunca', 'ocasional' ou 'persistente'. Em seguida, usei um software estatístico para determinar se as crianças com pesadelos mais regulares eram mais propensas a desenvolver comprometimento cognitivo ou serem diagnosticadas com Parkinson quando completassem 50 anos (2008)", explicou Abidemi Otaiku em um artigo que escreveu para o site The Conversation.
Os resultados mostraram que, em comparação com crianças que nunca tiveram pesadelos, as que tinham sonhos ruins persistentes apresentaram 76% mais chances de desenvolver algum comprometimento cognitivo após os 50 anos e 640% mais risco de ter Parkinson, padrão que foi semelhante para meninos e meninas.
Ainda segundo o autor, os achados podem ser úteis no sentido de abordagens que busquem reduzir os pesadelos das crianças que se queixam disso.
O motivo pelo qual isso acontece é sugerido por Otaiku.
"A frequência com que temos pesadelos quando crianças é determinada em grande parte por nossa genética. E um gene conhecido por aumentar nosso risco de ter pesadelos regulares (PTPRJ) também está ligado ao aumento do risco de desenvolver a doença de Alzheimer na velhice. Portanto, é possível que pesadelos e doenças cerebrais progressivas sejam causadas por um conjunto compartilhado de genes."
Ele salienta ainda, além da possibilidade genética, que a interrupção do sono causada pelos pesadelos também pode afetar a restauração do cérebro enquanto dormimos.
O pesquisador defende que mais estudos sobre essa relação sejam feitos. Ele também diz que a descoberta não deve ser motivo de preocupação.
"Das cerca de 7.000 crianças incluídas em meu estudo, apenas 268 (4%) tiveram pesadelos persistentes de acordo com suas mães. Entre essas crianças, apenas 17 desenvolveram comprometimento cognitivo ou doença de Parkinson aos 50 anos (6%). Portanto, é provável que a grande maioria das pessoas que têm pesadelos persistentes na infância não desenvolva demência precoce ou Parkinson", escreveu. Fonte: R7.
sexta-feira, 24 de março de 2023
Pesquisadores do MIT rastreiam pacientes com Parkinson usando radar enquanto dormem
Quando usado para analisar leituras de mais de 7.600 indivíduos coletados de sensores em hospitais e laboratórios do sono nos EUA, o modelo de IA identificou corretamente pessoas com doença de Parkinson 80% das vezes. (Imagens Getty)
Dormir no Quarto
Aug 24, 2022 -
Pesquisadores do MIT desenvolveram um sensor, do tamanho e formato de
um roteador WiFi, que, segundo eles, pode ajudar a rastrear a
respiração de pacientes com Parkinson enquanto dormem. O
rastreamento é totalmente sem contato e o dispositivo alerta os
cuidadores sobre qualquer progressão da condição - e também pode
ser usado para diagnosticar o Parkinson.
O dispositivo emite
ondas de rádio e captura seu reflexo para ler pequenas mudanças em
seu ambiente imediato. Funciona como um radar, mas, neste caso, o
dispositivo detecta a subida e descida do peito de uma pessoa.
Um
sistema alimentado por inteligência artificial pega essas
informações e as analisa em busca de padrões que possam estar
ligados a alguns dos primeiros sinais de Parkinson ou para registrar
mudanças na gravidade da doença ao longo do tempo.
“Uma
relação entre Parkinson e respiração foi observada já em 1817,
no trabalho do Dr. James Parkinson”, disse a professora Dina
Katabi, investigadora principal da Clínica Jameel focada em IA da
universidade, ao MIT News. “Isso nos motivou a considerar o
potencial de detectar a doença pela respiração sem olhar para os
movimentos”.
O Parkinson é tradicionalmente diagnosticado
por um exame mais subjetivo de rigidez muscular, lentidão ou
tremores. No entanto, os pesquisadores disseram que esses sintomas
podem se tornar aparentes muito tempo depois que a doença se
instalou.
“Alguns estudos médicos mostraram que os sintomas
respiratórios se manifestam anos antes dos sintomas motores, o que
significa que os atributos respiratórios podem ser promissores para
a avaliação de risco antes do diagnóstico de Parkinson”, disse
Katabi.
Outras opções de diagnóstico incluem varreduras
cerebrais ou a coleta de amostras de líquido cefalorraquidiano. O
modelo de IA, em comparação, pode facilmente coletar dados
diariamente. Treinado pelo MIT Ph.D. estudante Yuzhe Yang e
pós-doutorado Yuan Yuan, o programa de rede neural foi objeto de um
estudo publicado esta semana na revista Nature Medicine.
Quando
usado para analisar leituras de mais de 7.600 indivíduos coletados
de sensores em vários hospitais e laboratórios do sono nos EUA, bem
como de outros conjuntos de dados públicos – incluindo 757 pessoas
com Parkinson – o modelo demonstrou um alto grau de precisão na
detecção da doença de Parkinson. Ele identificou corretamente
casos positivos em 80% das vezes e casos negativos em 82% das
vezes.
A abordagem também pode ser usada para ajudar no
avanço do desenvolvimento de novas terapias para Parkinson, disseram
os pesquisadores, tornando mais fácil captar um sinal claro quando
um tratamento está funcionando.
Yang e Yuan se juntaram a
colegas da Rutgers University, University of Rochester Medical
Center, Mayo Clinic, Massachusetts General Hospital e Boston
University College of Health and Rehabilitation. O estudo foi
patrocinado pelo National Institutes of Health, com apoio da National
Science Foundation e da Michael J. Fox Foundation.
“Não
tivemos avanços terapêuticos neste século, sugerindo que nossas
abordagens atuais para avaliar novos tratamentos estão abaixo do
ideal”, disse o coautor do artigo, Ray Dorsey, professor de
neurologia da Universidade de Rochester, ao MIT News. “Temos
informações muito limitadas sobre as manifestações da doença em
seu ambiente natural e o dispositivo [de Katabi] permite que você
obtenha avaliações objetivas e reais de como as pessoas estão se
saindo em casa”. Original em inglês, tradução Google, revisão
Hugo. Fonte: Fiercebiotech.
O medicamento ABBV-951 da AbbVie Parkinson enfrenta alguns obstáculos antes da aprovação do FDA
O sistema de entrega contínua de levodopa do ABBV-951 possui grande potencial para controlar as funções motoras.
March
23, 2023 - Em 22 de março de 2023, a AbbVie anunciou que recebeu uma
carta de resposta completa (CRL) do FDA em relação ao novo pedido
de medicamento (NDA) da empresa para ABBV-951
(foscarbidopa/foslevodopa) para tratar flutuações motoras em
pacientes com doença de Parkinson avançada. O CRL não solicita
ensaios adicionais de eficácia e segurança relacionados ao
medicamento. Informações adicionais sobre o dispositivo do
medicamento foram solicitadas pelo FDA e a AbbVie pretende reenviar o
NDA.
Embora a levodopa seja uma droga altamente eficaz para o
tratamento da doença de Parkinson e o padrão ouro nos últimos 50
anos, o surgimento de flutuações motoras após alguns anos de uso,
na forma de off-episódios e discinesias, continua sendo um grande
desafio para médicos e pacientes. O sistema de entrega contínua de
levodopa do ABBV-951 possui grande potencial para controlar as
funções motoras. No estudo principal de Fase III, o aumento no
tempo “ON” na Semana 12 foi de 2,72 horas para ABBV-951, versus
0,97 horas para levodopa/carbidopa oral (LD/CD) (NCT04380142,
M15-736). O tempo “ON” é definido como o período de bom
controle dos sintomas motores sem discinesia problemática.
O
ABBV-951 destina-se a substituir o próprio Duodopa (LD/CD) da
AbbVie, um gel intestinal lançado em 2015. Os principais líderes de
opinião (KOLs) entrevistados anteriormente pela GlobalData
observaram que o fardo de carregar o aparelho de bombeamento
necessário para o tratamento com Duodopa pode frequentemente causar
graves desconforto para os pacientes. Além disso, o sistema de
entrega foi considerado invasivo, pois requer um procedimento
cirúrgico para inserir um tubo permanente por meio de gastrostomia
endoscópica e uma bomba portátil externa que é usada para
administrar o gel de levodopa.
Além do obstáculo regulatório
de um CRL, a AbbVie precisará competir com o ND-0612 (LD/CD) da
NeuroDerm. Ambas as empresas estão correndo para a linha de chegada
para a comercialização da primeira infusão subcutânea de
levodopa. No início deste ano, a NeuroDerm anunciou resultados
positivos de seu estudo principal avaliando o ND-0612 em pacientes
com doença de Parkinson com flutuações motoras. A GlobalData prevê
que o ND-0612 seja lançado nos EUA no quarto trimestre de 2024.
Os
KOLs concordaram que os novos sistemas de entrega de levodopa
oferecem uma via de administração melhorada e criarão mais opções
para controlar várias complicações motoras. Além disso, espera-se
que eles capturem a participação do paciente nas versões orais de
levodopa. Embora a primeira infusão subcutânea de levodopa no
mercado tenha seus próprios elogios, dados sólidos de eficácia,
marketing sólido e preços competitivos serão necessários para
diferenciar ABBV-951 e ND-0612, caso recebam a aprovação do FDA.
Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte:
Clinicaltrialsarena.
Realmente, deve ser um transtorno ter que carregar permanentemente uma bomba de infusão atrelada à barriga!
As células-tronco personalizadas que poderiam um dia tratar Parkinson e a insuficiência cardíaca
March 23, 2023 - Os cientistas estão fazendo engenharia reversa da pele ou das células sanguíneas dos próprios pacientes para se comportarem de maneira semelhante às células embrionárias e usando-as em testes para tratar doenças incuráveis
Poderia
uma injeção de células cerebrais cultivadas em laboratório,
criadas a partir das próprias células de uma pessoa, reverter os
sintomas da doença de Parkinson? Essa é uma ideia que a Aspen
Neuroscience Inc., uma startup com sede em San Diego, planeja testar
em humanos ainda este ano.
Em pacientes com Parkinson, os
neurônios morrem e perdem a capacidade de produzir a dopamina
química, levando a movimentos erráticos e incontroláveis. A Aspen
Neuroscience testará se as células recém-injetadas podem se
transformar em produtoras de dopamina, interrompendo os sintomas
debilitantes dessa doença incurável, diz Damien McDevitt, diretor
executivo da empresa. Os testes em animais mostraram-se promissores,
diz a empresa.
A Aspen Neuroscience é um dos vários grupos que planejam testes humanos de tratamentos com células-tronco criadas pela engenharia reversa das próprias células de um paciente de volta a um estado de células-tronco. Essas “células-tronco pluripotentes induzidas”, ou células iPS, se comportam de maneira semelhante às células embrionárias, pois podem se transformar em qualquer tipo de célula.
Os
pesquisadores esperam poder cultivar as próprias células iPS de um
paciente em uma variedade de células saudáveis para tratar doenças
que agora não têm cura. Entre eles, uma equipe do National
Institutes of Health está liderando um estudo iniciado em 2019 para
tratar a degeneração macular, uma das principais causas de perda de
visão, usando tecido ocular cultivado a partir de amostras de sangue
de um paciente. Um estudo na Mayo Clinic no final deste ano
implantará cirurgicamente tecido cardíaco cultivado a partir de
células da pele de um paciente, em um esforço para tratar doenças
cardíacas congênitas.
Esses primeiros ensaios clínicos
serão testes de “prova de princípio” de uma ideia que os
biólogos de células-tronco perseguiram por muito tempo, diz Rudolf
Jaenisch, biólogo de células-tronco do Instituto Whitehead e do
Instituto de Tecnologia de Massachusetts, que fez um trabalho
pioneiro em genética em anos 1980 e 90. O Dr. Jaenisch diz que o uso
de células iPS produzidas por pacientes ainda não é prático como
tratamento devido ao tempo e aos custos envolvidos, mas a safra
inicial de testes é valiosa. “Temos que descobrir: isso
funciona?”
Transformando células antigas em novas
novamente
Os pesquisadores descobriram uma maneira de reverter o relógio das células adultas, permitindo que elas se comportem de maneira semelhante às células-tronco de embriões. Essas 'células-tronco pluripotentes induzidas', ou células iPS, são feitas da pele ou do sangue de um paciente. (Ver animação de 1 a 4 na fonte...) Fonte: Aspen Neuroscience; Kapil Bharti, Institutos Nacionais de Saúde; Kevin Hand / THE WALL STREET JORNAL
1 As células são
coletadas Pele adulta ou células sanguíneas são usadas para criar
células iPS. No método da Aspen Neuroscience, o tecido é retirado
da pele. A pele ou células sanguíneas são cultivadas em placas de
Petri.
2 Iniciando a mudança Proteínas chamadas fatores
Yamanaka são adicionadas, diretamente ou usando vírus inofensivos
que carregam genes para criar as proteínas.
3
Transformando-se em células-tronco Os fatores Yamanaka levam as
células a um estado semelhante ao embrionário. Eles crescem em
colônias de células-tronco.
4 Fazendo células
especializadas As células-tronco são encharcadas com reagentes para
imitar o ambiente de células específicas em um feto. Eles se tornam
tecidos especializados, como células cerebrais no processo da Aspen
Neuroscience.
Esta nova abordagem, ao
contrário de ensaios semelhantes usando células-tronco de embriões,
começa com sangue ou células da pele retiradas de um paciente que
são transformadas em células-tronco por meio de processos de
laboratório. Eles são então cultivados em tipos de células
especializadas, como tecido ocular, células cardíacas ou neurônios.
Embora seja caro e demorado cultivar tecido reparador dessa maneira,
os cientistas esperam que isso reduza a chance de o tecido ser
rejeitado pelo sistema imunológico do corpo, pois se origina do
paciente.
Os pesquisadores reconhecem que há riscos na
implantação de tecidos derivados de células-tronco. Tipos de
células indesejáveis ou células formadoras de tumor podem crescer
no lugar do tecido alvo. Além disso, resta uma pequena chance de que
o corpo do paciente rejeite o tecido implantado.
Durante anos,
a pesquisa com células-tronco usou embriões criados por
fertilização in vitro em clínicas de fertilidade e doados por
casais para pesquisa ou tecido fetal obtido de abortos. No entanto, o
material de origem dessas células é limitado e há restrições
legais ao financiamento do governo dos EUA.
O campo da medicina regenerativa teve um impulso em 2006, quando o biólogo de células-tronco Shinya Yamanaka, que trabalhava na Universidade de Kyoto no Japão, identificou um punhado de genes que pareciam reverter o relógio em células de camundongos adultos, transformando-as em seu estado embrionário.
Agora, os avanços
na ciência das células-tronco permitiram aos pesquisadores
transformar células adultas com precisão e confiabilidade. Eles
encontraram a combinação certa de fatores de crescimento, proteínas
e moléculas para entregar às células, imitando o ambiente em que
se desenvolvem em um feto. E eles refinaram protocolos - sequenciando
genomas celulares ou analisando quais proteínas as células estão
produzindo - para determinar se o tecido cultivado em laboratório é
do tipo certo e sem erros.
“Tínhamos todas as peças de que precisávamos”, diz Jeanne Loring, bióloga de células-tronco do Scripps Research Institute em La Jolla, Califórnia, e cofundadora da Aspen Neuroscience. “Era realmente uma questão de fazer isso de novo e de novo e de novo.”
Ainda
assim, o progresso tem sido lento. Os grupos que trabalham com
células iPS derivadas de pacientes (também conhecidas como células
autólogas) dizem que leva meses para criar e testar o tecido para
tratar um único paciente usando seus métodos. “Quando as células
iPS foram relatadas pela primeira vez, pensei: 'Isso estará na
clínica dentro de 10 anos'”, diz Paul Knoepfler, biólogo de
células-tronco da Universidade da Califórnia, em Davis. “Mas,
obviamente, é um processo muito mais longo.”
O Dr.
Yamanaka, que ganhou o Prêmio Nobel em 2012 pela criação de
células iPS e agora também trabalha nos Institutos Gladstone em San
Francisco, diz que o cultivo de tecido personalizado para cada
paciente usando suas próprias células seria uma aplicação ideal
da tecnologia. Mas o custo e o tempo envolvidos o levaram a adotar
uma abordagem um pouco diferente.
Um dos primeiros testes de células iPS autólogas envolveu uma mulher idosa no Japão com degeneração macular relacionada à idade. Ela recebeu um transplante de células da retina cultivadas de suas próprias células da pele em 2014. Um ano depois, sua acuidade visual não melhorou ou piorou e não houve efeitos colaterais graves, de acordo com um relatório publicado no New England Journal of Medicine.
O
Dr. Yamanaka, que fazia parte da equipe, diz que optou por usar
células de doadores em um estudo de acompanhamento mais amplo com
pacientes com esse distúrbio ocular. A Fundação CiRA no Japão,
onde ele é diretor, criou um banco de células iPS geradas de
doadores, disponibilizando-as para pesquisas e ensaios clínicos.
Isso reduz o tempo necessário para obter o tecido, mas os pacientes
que recebem essas células geralmente precisam de medicação para
evitar a rejeição.
Os custos dos tratamentos com células
iPS são altos. As estimativas variam de cerca de US$ 100.000 a cerca
de US$ 1 milhão por paciente. Os pesquisadores dizem que os custos
cairiam se os tratamentos fossem bem-sucedidos e amplamente
utilizados.
Na Mayo Clinic este ano, Tim Nelson, professor
associado de medicina e farmacologia experimental molecular, iniciará
um teste com sua equipe que envolve a injeção cirúrgica de tecido
cardíaco cultivado em laboratório - proveniente das células da
pele dos pacientes - em pessoas com doença cardíaca congênita. É
um teste para medir se o novo tecido fortalecerá o músculo fraco
para uma condição que normalmente requer um transplante de coração,
diz o Dr. Nelson, que também é cofundador de uma pesquisa sem fins
lucrativos chamada HeartWorks.
“Estamos nesta fase na
próxima década para realmente ver este campo, esta tecnologia,
florescer em realidades práticas”, diz o Dr. Nelson.
No ano
passado, um grupo do National Institutes of Health implantou
cirurgicamente tecido retiniano artificial em um paciente com
degeneração macular avançada “seca” relacionada à idade. As
células da retina falham em pessoas com esta doença, levando a
visão turva e perda de visão.
O tecido da retina cultivado
pela equipe do NIH começa com uma coleta de sangue, disse Kapil
Bharti, biólogo de células-tronco do National Eye Institute do NIH,
em Bethesda, Maryland, que está liderando a pesquisa.
Dr.
Bharti diz que sua equipe desenvolveu uma maneira confiável de
cultivar células da retina a partir de células-tronco adicionando
uma combinação precisa de reagentes em uma sequência específica.
A equipe espera inscrever mais pacientes este ano para testar a
segurança do procedimento em 12 pessoas. Da coleta de sangue à
cirurgia, o processo leva cerca de seis meses, diz o Dr. Bharti.
O tecido da retina fabricado a partir de células-tronco é cultivado em um andaime (visto à esquerda). As estruturas semelhantes a pêlos nas células da retina, visíveis através de um microscópio eletrônico de varredura, indicam que elas estão totalmente desenvolvidas e funcionais. FOTO: BHARTI LAB/NATIONAL EYE INSTITUTE/NIH
Um desafio foi que as receitas anteriores para direcionar o crescimento de células-tronco em tecidos eram imperfeitas, disse o Dr. Bharti. Linhagens de células foram desonestas para cultivar tipos de células indesejados ou desenvolveram tumores. A equipe do NIH diz que refinou essas etapas em sua engenharia de tecido retiniano. “Nossa taxa de sucesso para este protocolo é superior a 95%”, diz o Dr. Bharti.
Ele diz
que não comentará os resultados em pacientes até que mais alguns
tenham feito o procedimento.
As células cerebrais feitas sob
encomenda da Aspen Neuroscience começam como células da pele. Um
pedaço de pele do tamanho de uma borracha de lápis é retirado do
ombro de um paciente, dissolvido em uma solução e depois cultivado
em pratos, diz Andres Bratt-Leal, vice-presidente sênior de pesquisa
e desenvolvimento e cofundador da empresa. Tratados diariamente com
um coquetel de reagentes, eles se transformam em células-tronco.
Colônias cuidadosamente escolhidas de células-tronco puras são
então dosadas com outra rodada de reagentes que orientam seu
crescimento em células que são precursoras de neurônios.
A
empresa, que está armazenando células cerebrais congeladas que
criou, diz que seu avanço é projetar etapas de sequenciamento de
DNA e RNA para verificar células em um prato para mutações
genéticas que podem levar a tumores, evitando um método mais
demorado de injeção o tecido crescido a partir de células iPS em
roedores.
A Aspen Neuroscience cultivou e congelou células de
10 pessoas com Parkinson, diz o Dr. McDevitt. Aguardando a aprovação
da Food and Drug Administration, a empresa pretende iniciar os testes
com alguns desses participantes este ano, com resultados esperados em
cerca de três anos. Original em inglês, tradução Google, revisão
Hugo. Fonte: The Wall Street Journal.
quarta-feira, 22 de março de 2023
Pesquisadores da Michigan Tech desenvolvem sistemas inteligentes de estimulação cerebral profunda para pacientes com Parkinson
March 22, 2023 - Pesquisadores da Michigan Technological University estão aplicando a computação neuromórfica para melhorar a eficácia e a eficiência energética dos sistemas de estimulação cerebral profunda usados para tratar a doença de Parkinson.
Atualmente incurável, a
doença de Parkinson é uma doença neurodegenerativa que afeta
milhões em todo o mundo. A estimulação cerebral profunda (DBS) é
uma alternativa aos medicamentos que são eficazes, mas perdem
eficácia à medida que os pacientes desenvolvem resistência aos
medicamentos. Com o tempo, doses maiores de medicamentos tornam-se
necessárias para controlar a condição e, com elas, surgem efeitos
colaterais potencialmente graves. DBS é uma alternativa.
Tornando
os sistemas de estimulação cerebral profunda melhores para os
pacientes
Os sistemas DBS funcionam como um marcapasso para o
cérebro. Eles suprimem os sintomas motores da doença de Parkinson,
incluindo movimentos lentos ou atrasados (chamados bradicinesia),
tremores e rigidez. Um eletrodo, implantado em um alvo específico no
cérebro, emite impulsos elétricos usando um dispositivo movido a
bateria no peito.
Os sistemas DBS podem mudar a vida de
pessoas diagnosticadas com a doença de Parkinson. Mas a duração da
bateria é um desafio. Os aparelhos atuais utilizam um gerador de
pulso implantável (GPI), inserido cirurgicamente no tórax ou
abdômen, para enviar sinais de estimulação ao cérebro em
frequência constante, independentemente do estado clínico do
paciente. As baterias não carregáveis duram cerca de dois a cinco
anos. A substituição da bateria pode ser prejudicial para os
pacientes; requer um procedimento cirúrgico. E pode haver efeitos
colaterais indesejados causados pela estimulação contínua do GPI.
Duas mulheres pesquisando no laboratório da Michigan Tech para desenvolver sistemas aprimorados de estimulação cerebral profunda para ajudar pessoas com doença de Parkinson.
A assistente de pesquisa de pós-graduação Hannah Loughlin, à direita, trabalha com Traci Yu no laboratório. Loughlin obteve seu diploma de graduação em engenharia biomédica na Michigan Tech em 2022, com especialização em engenharia elétrica, e está cursando seu mestrado.
Chunxiu (Traci) Yu,
professor assistente de engenharia biomédica, em colaboração com
Hongyu An, professor assistente de engenharia elétrica e de
computação, estão trabalhando com suas equipes de pesquisa para
desenvolver estratégias usando uma ferramenta diferente: a
computação neuromórfica.
“Referida como computação
inspirada no cérebro ou inteligência artificial movida a
neurociência, a computação neuromórfica emula um sistema nervoso
usando microchips e algoritmos. Também é altamente eficiente em
termos de energia”, disse Yu.
"Explorar a computação
neuromórfica para melhorar a estimulação cerebral profunda para a
doença de Parkinson é muito inovador. Pelo que sabemos, este é o
primeiro esforço no campo."
Traci Yu, professor assistente
de engenharia biomédica
O sistema inteligente de circuito fechado
oferece ajustes inteligentes
Tanto no Laboratório de Engenharia
de Estimulação Cerebral de Yu, no Departamento de Engenharia
Biomédica, quanto no laboratório de IA Inspirada no Cérebro de An,
no Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação, as equipes
de pesquisa estão desenvolvendo estratégias para melhorar os
sistemas DBS.
O projeto colaborativo está focado em um
sistema DBS de circuito fechado que pode ajustar de forma inteligente
os sinais de estímulo de acordo com os sintomas do paciente.
“A
maioria dos sistemas DBS atuais são de malha aberta. O DBS de malha
aberta funciona 24 horas por dia, 365 dias por ano”, disse Yu. Os
sistemas de circuito aberto consomem muita energia, fornecendo
estimulação contínua ao cérebro porque os sintomas em tempo real
são desconhecidos para o dispositivo. “O uso de um sistema de
circuito fechado nos permite otimizar a eficiência energética dos
dispositivos DBS”, explicou Yu. “Os sinais cerebrais do paciente
são usados para gerar um sinal de tratamento – uma estimulação –
conforme necessário, em tempo real.”
Usando Spiking Redes
Neurais para Detectar Sintomas
A pedra angular do DBS de circuito
fechado de Yu e An são as redes neurais de pico, ou SNNs, um tipo de
rede neural artificial. Os SNNs podem detectar os sintomas de
Parkinson e gerar pulsos de estímulo elétrico otimizados.
“Os
sinais de comunicação dentro dos SNNs são representados com
pequenos pulsos elétricos de pico, em volts”, explicou An. “Nos
sistemas digitais, os dados são representados por altas e baixas
tensões. Por exemplo, uma tensão alta representa um nível lógico
e um nível de tensão baixo representa um nível lógico zero. Desta
forma, os sistemas digitais codificam dados em números
binários.”
Os dados nos SNNs podem ser transportados no
tempo, como o intervalo entre picos, de acordo com An. “Como
resultado disso, os sistemas SNN têm uma eficiência energética
muito maior em comparação com outras redes neurais artificiais”,
disse ele.
O novo sistema DBS de circuito fechado dos
pesquisadores é capaz de avaliar a gravidade dos sintomas de
Parkinson, medindo a atividade neural em uma onda cerebral
específica, ou oscilação, largura de banda. As áreas do cérebro
que controlam o movimento geram oscilações beta.
“Usamos a
atividade beta oscilatória como um biomarcador porque ela pode ser
detectada muito mais rapidamente do que outros meios, como sinais de
tremor”, disse An. “Se a atividade neural detectada for
extraordinariamente forte, isso indica que os sintomas da doença de
Parkinson são mais graves”.
Os SNNs no laboratório de An
operam usando um dos chips neuromórficos mais avançados do mercado:
Intel Loihi. Em colaboração com a Intel, o laboratório está
explorando ativamente maneiras de usar a inteligência ultraeficiente
do chip para ajudar pacientes com doença de Parkinson.
“Descobrimos
que os chips neuromórficos, incluindo o Intel Loihi, superam outras
plataformas computacionais em termos de eficiência energética em
109 vezes”, disse An.
Dois pesquisadores da Michigan Tech codificam um chip Intel Loihi em um laboratório da Michigan Technological University no inverno de 2023.
O assistente de pesquisa pós-graduação Noah Zins, à esquerda, trabalha com Hongyu An na codificação do chip Intel Loihi. Em 2021, Zins se formou em engenharia da computação com especialização em ciências matemáticas. O aluno de mestrado está pesquisando aplicações de computação neuromórfica em robótica.
Um memristor se parece com um resistor. A diferença é que sua resistência é variável. “Com sinais cuidadosamente projetados, a resistência de um memristor pode ser alterada para múltiplas ou até milhares de resistências diferentes. Esse recurso aumenta significativamente a quantidade de informações que podem ser armazenadas por memristores individuais”, disse An.
Nas simulações, os sistemas DBS usando memristores levaram a chips menores, sinais de transmissão mais rápidos e menor consumo de energia.
“Este resultado é altamente promissor”, disse An.
Comunicando suas pesquisas
Um sistema de circuito fechado é uma resposta circular para quando um paciente precisa de estímulo, incluindo registro de sintomas de DP, reconhecimento de recursos, otimização de parâmetros, exibição de hardware e estimulação cerebral profunda, conforme mostrado em um formato circular, enquanto um sistema de circuito aberto mostra continuamente estimulação cerebral profunda, quer o paciente precise ou não.
Uma comparação de
sistemas DBS de malha aberta e malha fechada. (Gráfico cortesia de
Hongyu An e Traci Yu)
An, Yu e o pesquisador
graduado Zachary Kerman, graduado em 2021 que se formou em engenharia
elétrica e de computação na Michigan Tech, publicaram um artigo
sobre suas pesquisas para o IEEE, no 23º Simpósio Internacional de
Design Eletrônico de Qualidade (ISQED): “Oscilação Beta Projeto
de detector para estimulação cerebral profunda em circuito fechado
da doença de Parkinson com redes neurais de pico
memristivo.
Projetar um chip DBS personalizado é a próxima
etapa
An e Yu planejam projetar de forma colaborativa seu próprio
chip neuromórfico memristivo especificamente para sistemas DBS de
circuito fechado.
“Nossa pesquisa sobre esses novos e
inovadores paradigmas computacionais – juntamente com o design de
chips de IA emergentes – abrirá uma nova porta para um
desenvolvimento maior e mais rápido de dispositivos médicos
inteligentes para reabilitação cerebral”, disse An. “Até mesmo
dispositivos médicos vestíveis estão agora dentro do reino das
possibilidades.”
Para seus alunos na Michigan Tech, a
pesquisa conjunta em andamento fornece o tipo de experiência de
aprendizado única que vem com o trabalho na vanguarda do design de
chips, IA, computação neuromórfica e interface
cérebro-computador.
“A chance de descobrir novas
tecnologias de estimulação cerebral profunda que possam ajudar
pessoas que sofrem de problemas neurológicos no futuro me motiva a
continuar trabalhando no laboratório e ajudar no avanço do
conhecimento nessa área”, disse Jacob Jackson '23, engenheiro
biomédico major que conduz pesquisas no laboratório de Yu. Ele
planeja começar seu trabalho de pós-graduação na Michigan Tech no
outono. “Estou gostando tanto da pesquisa em engenharia neural que
sabia que era o caminho certo para mim”, disse ele. Original em
inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Mtu.
segunda-feira, 20 de março de 2023
Sonda de espectroscopia pode melhorar procedimento de estimulação cerebral profunda para Parkinson
Cortes de tecido dos hemisférios esquerdo e direito mostrando duas inserções de eletrodos em (a) uma porção fora do alvo do hemisfério direito do cérebro (usando CARS) e (b) no núcleo subtalâmico (STN) do hemisfério esquerdo do cérebro (usando DRS ). Os tipos de tecidos foram identificados visualmente a partir de cortes histológicos (HISTO) para gerar um código de barras composto pelas regiões preta (substância cinzenta) e branca (substância branca). Este código de barras é comparado com os dados adquiridos com a sonda óptica e analisados usando um algoritmo PCA (PROBE barcode). Crédito: Mireille Quémener, engenheira de pesquisa do laboratório do Prof. Daniel Côté no CERVO Brain Research Center (Université Laval).
MARCH 20, 2023 - A
estimulação cerebral profunda (DBS) tornou-se um tratamento cada
vez mais comum para pacientes com doença de Parkinson avançada, mas
o procedimento ainda traz riscos significativos. Uma nova sonda que
realiza dois tipos de espectroscopia pode tornar o procedimento mais
seguro e melhorar as taxas de sucesso, ajudando os médicos a navegar
com mais precisão pelos instrumentos dentro do cérebro. A equipe de
pesquisa identificou a matéria branca e cinzenta usando a análise
de componentes principais (PCA), provando que as medições
espectroscópicas podem ser adequadas para a neuronavegação.
Para
DBS, os cirurgiões colocam eletrodos no cérebro para interromper os
sinais errôneos que causam tremores debilitantes e rigidez
associados à doença de Parkinson avançada. Pode ser um tratamento
notavelmente eficaz para pacientes que não se beneficiam mais dos
medicamentos disponíveis, mas colocar um eletrodo no local errado
pode reduzir a eficácia e levar a distúrbios
psicológicos.
Mireille Quémener, do CERVO Brain Research
Center (Université Laval) em Québec, detalhará a nova pesquisa no
Congresso de Biofotônica que está sendo realizado em Vancouver,
British Columbia, e online de 23 a 27 de abril de 2023.
"Melhorar
a orientação neurocirúrgica para a inserção do eletrodo DBS
simplificaria o processo cirúrgico, diminuiria o tempo da cirurgia,
reduziria o custo geral do tratamento de saúde e evitaria
consequências neuropsicológicas adversas", disse
Quémener.
Suporte de navegação em tempo real
DBS é um
procedimento de duas partes, incluindo uma cirurgia para colocar
eletrodos em partes específicas do cérebro e uma segunda cirurgia
para implantar uma bateria que fornece corrente elétrica aos
eletrodos. Para o primeiro procedimento, os médicos geralmente
contam com exames de ressonância magnética (MRI) pré-cirúrgicos
para planejar onde inserirão os eletrodos. No entanto, isso às
vezes pode levar a um posicionamento impreciso, pois o cérebro pode
se deslocar em até 2 mm durante o processo de perfuração de um
orifício de acesso no crânio.
No novo trabalho, os
pesquisadores criaram um eletrodo DBS que é aprimorado com uma sonda
óptica para realizar espectroscopia de espalhamento anti-Stokes
Raman coerente (CARS) e espectroscopia de refletância difusa (DRS)
em tecidos cerebrais durante o processo de inserção. A sonda se
encaixa no eletrodo DBS e contém duas fibras para iluminação CARS
e DRS e uma terceira fibra para coletar os sinais. Uma vez que o
eletrodo atinge a posição de destino, a sonda óptica pode ser
mantida enquanto o eletrodo permanece no lugar.
Confirmando a
precisão
Para testar a nova sonda, um neurocirurgião a utilizou
para implantar eletrodos em seis regiões do cérebro de um cadáver
humano. As medições CARS e DRS foram coletadas ao longo de um
comprimento total de 50 mm em cada um dos dois hemisférios do
cérebro. Após o procedimento, os pesquisadores extraíram o cérebro
e identificaram visualmente a matéria branca e cinzenta por onde a
sonda havia passado.
Comparando as leituras das medições
CARS e DRS com o registro visual das estruturas cerebrais, os
pesquisadores descobriram que os métodos CARS e DRS identificaram o
tecido cerebral com grande precisão. Essas descobertas confirmam que
a espectroscopia pode ser uma ferramenta útil para ajudar os
neurocirurgiões a navegar no cérebro.
Os pesquisadores
planejam estudar se a abordagem pode ser usada para coletar
informações espectroscópicas ainda mais detalhadas, por exemplo,
para medir neurotransmissores que fornecem uma assinatura química da
atividade cerebral.
"Atualmente, nossa equipe está trabalhando na adaptação da sonda óptica para usá-la em ensaios clínicos para pacientes que serão submetidos a uma cirurgia DBS. Estamos convencidos de que os métodos ópticos têm um enorme potencial para orientação cirúrgica e esperamos que nossa tecnologia surja na clínica para ajudar os cirurgiões em vários procedimentos cerebrais", disse Quémener. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Medicalxpress.
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