Met elektrisch geladen nanodeeltjes ten strijde tegen Parkinson

Wereldwijd zijn er meer dan zes miljoen mensen die lijden aan Parkinson. Het is een ziekte die vaak behandeld wordt met zogenoemde “diepe hersenstimulatie” waarbij een patiënten centimeterslange elektroden krijgen geïmplanteerd die bepaalde hersengebieden stimuleren.

Het is een techniek die steeds beter werkt, maar ook nadelen heeft. Een van die nadelen is dat er een vrij zware operatie voor nodig is. Een tweede nadeel is dat er niet een maar meerdere keren geopereerd moet worden. De elektrische stimulator is namelijk verbonden met een batterij die elke 3 tot 5 jaar aan vervanging toe is.

50 nanometer

Wetenschappers van het Maastricht UMC+, het Duitse Max-Planck Institut für Intelligente Systemen en het Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gingen daarom aan de slag met een andere methode waarbij elektrisch geladen nanodeeltjes worden ingespoten. Met 50 nanometer zijn deze deeltjes duizend keer kleiner dan een mensenhaar. Eenmaal in de hersenen kunnen ze draadloos via een magnetisch veld de betroffen gebieden stimuleren.

Eerste tests met muizen zijn volgens de onderzoekers goed verlopen. De resultaten van de studie zijn gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances.

Bij het onderzoek werden volgens het Maastricht UMC+ de nanodeeltjes eerst onderzocht in menselijke zenuwcellen in het laboratorium. Daarin werd gezien dat een extern magnetisch veld zorgt voor elektrische activatie van de cellen.

Muizen op de catwalk

Vervolgens werd de stap gemaakt naar de muis. De nanodeeltjes werden ingespoten op een plek waarvan bekend is dat ook de klassieke diepe hersenstimulatie (middels een operatie) effectief is. Met behulp van verschillende experimenten werd aangetoond dat ook hier het aanbrengen van een magnetisch veld ervoor zorgt dat de hersengebieden op een draadloze manier worden gestimuleerd.

Zelfs het bewegingsgedrag van de muizen werd beïnvloed door de magnetische stimulatie in vergelijking met muizen die als controle dienden. Ze liepen sneller op de “catwalk”.

Revolutie

“Dit is een grote doorbraak op het gebied van diepe hersenstimulatie”, zegt Ali Jahanshahi, één van de onderzoekers van het Maastricht UMC+. “In toekomstig onderzoek gaan we de verdere mogelijkheden en beperkingen van deze nieuwe technologie bestuderen.” Jahanshahi heeft onlangs een studiebeurs van NWO ontvangen om dit onderzoek te verwezenlijken.

Hoewel de toepassing van magnetische hersenstimulatie met nanodeeltjes bij mensen misschien nog ver weg is, is de potentie ervan veelbelovend, zegt de Maastrichtse neurochirurg Yasin Temel: “Als we patiënten met een ernstige hersenaandoening kunnen helpen zonder langdurige operatie en het herhaaldelijk vervangen van een batterij, zou dat natuurlijk fantastisch zijn.”

Metin Sitti, afdelingshoofd bij het Max Planck Institut für Intelligente Systemen, is ook enthousiast: “Draadloze medische apparatuur kan de geneeskunde in de toekomst revolutioneren met een minimaal invasieve, implanteerbare, lokale en effectieve behandeling van veel ziekten. Deze studie is een eerste stap in de juiste richting.”

Andere artikelen bij ons over onderzoek naar Parkinson.