Ricerche

Annabelle Singer del Georgia Tech

Negli ultimi anni, Annabelle Singer e i suoi collaboratori hanno usato luci intermittenti e suono per trattare topi modello del morbo di Alzheimer (MA), e hanno visto alcuni risultati spettacolari. Ora hanno i risultati del primo studio di fattibilità umana del trattamento con sfarfallio, e sono promettenti.

"Abbiamo esaminato sicurezza, tolleranza e aderenza e diversi esiti biologici, e i risultati erano eccellenti, migliori di quanto ci aspettassimo", ha detto la Singer, assistente professore del Dipartimento di Ingegneria Biomedica del Georgia Tech e alla Emory.

Lo scorso ottobre la Singer aveva condiviso  i risultati preliminari dello studio di fattibilità all'assemblea annuale dell'American Neurological Association e ora con James Lah, ricercatore di neurologia della Emory, è coautrice senior di uno studio che illustra i risultati, pubblicato su Alzheimer’s & Dementia: Translational Research & Clinical Interventions.

Il trattamento con sfarfallio stimola le onde gamma, manipolando l'attività neurale, reclutando il sistema immunitario del cervello ed eliminado i patogeni: in breve, combatte con successo una lotta contro una malattia progressiva che non ha ancora una cura. Le ricerche precedenti avevano già dimostrato che aree sensoriali del cervello umano sono attivate dagli stimoli intermittenti per secondi o ore. Ma questa è la prima volta che la Singer e il suo team sono riusciti a testare la stimolazione sensoriale gamma per un lungo periodo di tempo.

Lo studio ha incluso 10 pazienti con lieve deterioramento cognitivo (che può diventare MA) che, attraverso un visore sperimentale e cuffie, sono stati esposti a luce e suono a 40 hertz per un'ora al giorno, un gruppo per 8 settimane, e un altro gruppo per 4 settimane dopo un inizio ritardato.

"Abbiamo sintonizzato i dispositivi a un livello di luce e suono che non solo era tollerabile, ma che è anche riuscito a provocare una risposta sottostante del cervello", ha detto Lah.

Come speravano e si aspettavano, ha detto la Singer, "c'era un effetto diffuso di coinvolgimento". Cioè, l'attività cerebrale - in questo caso, le onde gamma - si è sincronizzata con la stimolazione esterna. Le onde gamma sono associate a funzioni cognitive di alto livello, come la percezione e la memoria. Le interruzioni di queste onde sono presenti in vari disturbi neurologici, non solo nel MA.

Lo studio di fattibilità umana ha dimostrato che il trattamento delle onde gamma con sfarfallio era sicuro e tollerabile. Ed è forse ancora più sorprendente che i pazienti abbiano seguito il programma di trattamento completo.

"La continuità era una delle nostre principali preoccupazioni", ha detto la Singer. "Quando abbiamo inviato il dispositivo a casa dei partecipanti, ci siamo chiesti lo useranno? Lo useranno per alcuni giorni, e finirà lì? Siamo rimasti piacevolmente sorpresi che questo non sia successo".

I tassi di perseveranza hanno registrato circa il 90%, senza effetti avversi gravi segnalati durante lo studio o nel monitoraggio successivo di 10 mesi (alcuni pazienti si sono offerti anche volontari per continuare a essere monitorati e valutati dopo lo studio, sebbene questi dati non facessero parte della ricerca pubblicata).

Alcuni partecipanti hanno riferito un lieve disagio che avrebbe potuto essere legato allo sfarfallio: vertigini, fischio nelle orecchie e mal di testa. Ma nel complesso, ha detto la Singer, il profilo di sicurezza del dispositivo era eccellente. Ci sono stati anche alcuni esiti biologici positivi:

"Abbiamo esaminato la connettività di rete in modalità predefinita, che è fondamentalmente il modo in cui interagiscono tra loro diverse le regioni del cervello che sono particolarmente attive durante il riposo da svegli e nella memorizzazione", ha detto la Singer. "Nel MA ci sono deficit in questa rete, ma dopo otto settimane [di trattamento], abbiamo trovato un rafforzamento di quella connettività". Questo potrebbe indicare interazioni più forti e quindi una comunicazione migliore tra queste regioni.

Negli studi precedenti su animali, lo sfarfallio a 40Hz aveva stimolato le onde gamma del topo, riducendo in modo significativo alcune caratteristiche patogeniche di MA e ha chiamato in causa le microglia, le cellule immunitarie primarie nel cervello. Ma nello studio umano, non c'erano cambiamenti chiari nella presenza dei patogeni amiloide-beta o p-Tau.

Tuttavia, come negli studi sui topi, "anche nell'uomo c'è il coinvolgimento del sistema immunitario", ha detto la Singer. Il trattamento con sfarfallio ha scatenato l'attività delle citochine, le proteine ​​usate nella segnalazione cellulare, un segno che lo sfarfallio aveva impegnato il sistema immunitario del cervello.

"Questo è qualcosa che vogliamo vedere meglio, perché le microglia fanno cose come eliminare i patogeni. Alcune persone pensano che parte di ciò che va male nel MA dipende dal fallimento di questo meccanismo di eliminazione", ha detto la Singer.

Lei e Lah si sono chiesti se un esperimento umano più lungo farebbe la differenza, se per esempio ci sarebbe un'attività amiloide ridotta.

"Per adesso, questo è ancora preliminare, e non siamo per nulla vicini a trarre conclusioni sul beneficio clinico di questo trattamento", ha detto Lah. "Ma ora abbiamo alcuni ottimi argomenti per uno studio più ampio e più lungo con più persone".