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Neuroscienze Terapia e Chirurgia

NeuroPace RNS®: nuova cura per l’epilessia farmaco-resistente

Scritto da Francesca Albano

L’epilessia è una condizione neurologica cronica che colpisce l’1% della popolazione mondiale, cioè circa 65 milioni di persone nel mondo, di cui 6 milioni in Europa e circa 500.000 solo in Italia. Il 40-50% circa soffre di epilessia farmaco-resistente, vale a dire che, nonostante il trattamento con farmaci anti-epilettici, continua ad avere crisi o effetti collaterali a causa di farmaci intollerabili. La chirurgia può essere un’opzione per alcuni di questi pazienti, tuttavia molte persone non sono in condizione di subire un intervento chirurgico poiché sarebbe troppo rischioso e/o inutile, di conseguenza, si rendono necessarie nuove terapie per la cura dell’epilessia.

Un settore della ricerca è attualmente incentrato sulla progettazione di dispositivi impiantabili nel cervello che, si spera, potranno offrire una speranza a tutti quei malati di epilessia che non hanno avuto risultati con farmaci antiepilettici e non possono sottoporsi ad interventi chirurgici.

Il 14 novembre 2013, la Food and Drug Administration (FDA) ha approvato il sistema NeuroPace RNS® per il trattamento di crisi epilettiche parziali negli adulti, crisi incontrollate nonostante l’uso di due o più farmaci antiepilettici. Durante il mese nazionale di sensibilizzazione per il problema dell’epilessia tenutosi in novembre, la FDA ha anche approvato il farmaco antiepilettico eslicarbazepina (Aptiom®).

Cos è NeuroPace

Frank Fischer. Neuropace CEO.

Frank Fischer.
Neuropace CEO.

Situato a Mountain View, California, NeuroPace è una società privata, fondata da Frank Fischer, che progetta, sviluppa, produce e commercializza dispositivi impiantabili per il trattamento di disturbi neurologici. Obiettivo principale dell’azienda è il trattamento dell’epilessia: si stima che il 30-40% dei 65 milioni di persone in tutto il mondo affette da epilessia soffre di convulsioni non controllate.
Oltre a curare l’epilessia, NeuroPace si è posta l’obiettivo di riuscire a trattare e curare diversi altri disturbi neurologici invalidanti che influiscono negativamente sulla qualità della vita di milioni di pazienti in tutto il mondo.

 

Un nuovo mondo di dispositivi medici

I farmaci sono i pilastri fondamentali per il trattamento dell’epilessia, ma molti pazienti necessitano di opzioni aggiuntive. Il Sistema NeuroPace RNS, che sta per Reactive NeuroStimulator, è il primo dispositivo disponibile per persone con epilessia parziale intrattabile.

Christy Foreman. Direttrice dell'Ufficio di valutazione dei dispositivi medici presso la FDA.

Christy Foreman.
Direttrice dell’Ufficio di valutazione dei dispositivi medici presso la FDA.

“Il neurostimolatore rileva l’attività elettrica anomala nel cervello e risponde fornendo  una stimolazione elettrica destinata a normalizzare l’attività cerebrale prima che il paziente possa avvertire i sintomi di un attacco”

 

 

Kelly O’Brien, 28 anni, con epilessia cronica, riferendosi a NeuroPace RNS®, afferma: “Mi ha dato un’indipendenza che non avevo prima. Da quando ho ricevuto il dispositivo, i miei attacchi si sono fermati e riesco a fare cose che prima non ero in grado di fare in autonomia. La cosa più importante è che ora sono in grado di guidare di nuovo.”

 

Come funziona il sistema NeuroPace RNS?

Il dispositivo è di fatto un brainpacemaker, dotato di un microprocessore alimentato a batteria che, tramite opportuni elettrodi impiantati in prossimità dei foci epilettici individuati durante gli esami condotti preliminarmente sul paziente, implementa un sistema di controllo in retroazione sulla sua attività cerebrale: effettua un monitoraggio attraverso prelievo ed elaborazione del segnale EEG e, quando i segnali prelevati superano le soglie di rilevazione, attiva una stimolazione elettrica con lo scopo di prevenire l’insorgenza della crisi, annullando elettricamente l’effetto dei pattern che l’avrebbero generata, così da ripristinare la normale attività cerebrale del paziente.

Estremamente piccolo e sottile, al pari del tessuto osseo craniale, viene impiantato proprio in sostituzione di una porzione di osso rimossa per via chirurgica in una determinata zona del cranio, come è possibile apprendere dal seguente video:

Il dispositivo di neurostimolazione reattiva presenta notevoli vantaggi:

  1. Localizzazione e soppressione degli attacchi prima della comparsa dei sintomi clinici.
  2. Stimolazione funzionale: innescata solo in risposta alla rilevazione di pattern che preannunciano una crisi.
  3. Possibilità di dissattivazione nel caso di scomparsa o forte riduzione degli attacchi.
  4. Effetti collaterali minimi (in tutti i test clinici ad oggi, non è stato rilevato alcun effetto collaterale in tutti i circa 40 pazienti in cui è stato impiantato).
  5. Invisibilità e discrezione:  occultabile cosmeticamente così che non lo si possa scorgere dall’esterno, contribuendo a mantenere la privacy sul proprio stato di salute.

Al personale medico viene fornito un programmatore, nel quale si devono impostare i parametri di rilevamento e di stimolazione del dispositivo impiantato, e un sistema RNS complementare che consente di scaricare di dati dei pazienti e di visualizzare l’elettroencefalogramma (EEG) dei pazienti in tempo reale. Questo consente ai medici di studiare l’attività cerebrale del paziente e, sulla base di questa, calcolare i parametri per programmare la stimolazione in maniera personalizzata per ogni paziente. Il dispositivo può essere riprogrammato anche dopo l’impianto per consentire un controllo più affinato e personalizzato dell’epilessia del paziente e gestire le variazioni del suo stato psicofisico che necessariamente influiscono sull’attività epilettica. Il sistema RNS consente anche di monitorare l’attività cerebrale del paziente da un computer portatile, così da aiutare i medici a gestire il trattamento.

Questo nuovo dispositivo è diverso da tutte le altre terapie di neurostimolazione esistenti, che stimolano in modo continuo o intermittente il cervello, non adattandosi alle necessità di quel determinato momento: l’aspetto innovativo del sistema RNS è infatti proprio la capacità di registrare l’attività cerebrale e programmare la stimolazione in modo completamente personalizzato per ogni paziente.

 

Trial dati clinici

È stato pubblicato uno studio in doppio cieco, multicentrico, randomizzato, controllato, di 191 adulti con epilessia medicalmente intrattabile, ai quali è stato impiantato Neuropace RNS®. Il processo di trattamento cieco si è protratto per le prime 12 settimane, mentre le successive 84 settimane sono state di trattamento aperto.

I risultati parziali a tre mesi dall’impianto riportano una riduzione del 37,9% della frequenza di crisi epilettiche rispetto alla baseline di ognuno dei soggetti nel gruppo di trattamento, e del 17,3% nel gruppo di controllo.
Tipicamente, per l’epilessia, si definisce “responder”, cioè paziente che ha reagito positivamente al trattamento, un soggetto che ha manifestato una riduzione almeno del 50% della frequenza di attacchi rispetto alla sua baseline: 
al termine del periodo di osservazione di 2 anni, il 55% dei pazienti del gruppo di trattamento è risultato idoneo a tale definizione.

Dati a lungo termine su 256 pazienti (191 pazienti dello studio cardine e 65 dello studio di fattibilità) sono stati riportati durante la riunione della Epilepsy Society americana, rivelando una percentuale media di riduzione delle crisi del 38,9% a 1 anno e 51,1% a 2 anni, e il 20% dei pazienti era privo di crisi per almeno 6 mesi.

 

Dati tollerabili 

Nello studio centrale, nessuna delle funzioni neuropsicologiche monitorate è stata danneggiata o ha subito peggioramenti: si sono verificati, piuttosto, alla fine del primo e secondo anno di studio, dei significativi miglioramenti di gruppo della funzione verbale, della capacità visivo-spaziale, e della memoria. La qualità della vita dei pazienti che si sono sottoposti alla terapia è visibilmente migliorata.

Gli eventi avversi sono risultati simili in entrambi i gruppi:

  • in 9 pazienti su 191 (4,7%) si sono verificati casi di emorragia intracranica, di cui 6 si sono verificati dopo l’intervento (3 ematomi epidurali, 2 emorragie intraparenchimali, e 1 ematoma subdurale); i restanti 3 casi, anch’essi ematomi subdurali, erano dovuti a trauma cranico, non relazionati con l’operazione o con la terapia. Nessuno di questi pazienti, comunque, ha avuto emorragie neurologiche permanenti.
  • 10 pazienti (5,2%) hanno avuto leggere infezioni del tessuto di impianto o del sito di incisione.
  • 4 pazienti hanno richiesto l’espianto del dispositivo.
  • si sono verificati 6 casi di decesso: quattro casi di morte improvvisa, un caso di linfoma, e un caso di suicidio.

 

Chi ha diritto a partecipare alla sperimentazione clinica?

I candidati ideali per i test sulla neurostimolazione reattiva sono i pazienti adulti, di età compresa tra i 18 e i 70 anni, che soffrono di epilessia farmaco-resistente con frequenti crisi caratterizzate da uno o due foci epilettici. L’idoneità del singolo paziente è determinata da un team di neurologi, neurochirurghi, e altri fornitori con esperienza nella diagnosi e nella gestione dell’epilessia.

Criteri di inclusione importanti sono la resistenza della malattia al trattamento con almeno due farmaci antiepilettici e un’elevata frequenza di crisi epilettiche abbastanza gravi da causare lesioni, o da alterare significativamente le capacità funzionali in settori quali l’occupazione, il benessere psicologico o sociale, l’istruzione e la mobilità.

 

Quanto dura il trattamento?

La procedura di impianto si svolge in sala operatoria ed ha una durata compresa tra le 3 e le 4 ore. Generalmente i pazienti trascorrono una notte in ospedale e sono rilasciati il giorno seguente. Il dispositivo viene inizialmente attivato e programmato in sala operatoria per registrare l’attività cerebrale, senza produrre stimolazione elettrica. Circa 10-14 giorni dopo l’intervento chirurgico, i pazienti dovranno tornare perché il personale medico possa verificare la guarigione della ferita e determinare il numero di crisi che sono state registrate. Il dispositivo sarà quindi specificamente programmato per rilevare tali convulsioni e per effettuare eventualmente la stimolazione. La partecipazione allo studio ha una durata di circa due o tre anni, a seconda del momento in cui i criteri di ammissibilità vengono soddisfatti.

Una volta che tali criteri risultano soddisfatti, il personale medico controllerà la salute fisica ed emotiva dei partecipanti e gestirà il dispositivo impiantato durante le visite di controllo regolari. I partecipanti dovranno continuare a tenere un diario giornaliero delle crisi.

 

Un salto di qualità per il trattamento dell’epilessia

Il sistema RNS NeuroPace è il secondo dispositivo medico approvato dalla FDA per il trattamento di epilessia intrattabile e rappresenta un notevole progresso tecnologico: a differenza dei normali interventi chirurgici, è reversibile, poiché può essere rimosso in qualsiasi momento e risulta, inoltre, vantaggioso perché consente di modificare la posizione dei siti cerebrali in cui sono posti gli elettrodi senza richiedere la rimozione di un’eccessiva quantità di tessuto cerebrale, permettendo così di affinare l’individuazione e la cura delle crisi per ogni paziente. Sebbene 6 pazienti siano deceduti durante lo studio, come mostrato in precedenza, nessuna di queste morti sembra essere in relazione al dispositivo. I dati clinici suggeriscono che l’attività anti-epilettica del sistema NeuroPace è sostenuta o addirittura migliorata con il tempo per cui questo nuovo dispositivo verrà effettivamente adottato per i pazienti  affetti da epilessia farmaco-resistente e non idonei alla chirurgia.

L’unico ostacolo imponente è il costo. Il sistema RNS, con tutta l’attrezzatura necessaria per scaricare dati ed elaborarli, può raggiungere un costo massimo di 40.000 dollari, escludendo il costo dell’intervento chirurgico e dei test diagnostici che ammonta a circa 10.000-20.000 dollari. Finora, gli assicuratori hanno pagato la maggior parte delle spese per i casi approvati dalla FDA, ma ci auguriamo che questa tecnologia possa essere resa accessibile ai più, considerato che l’80% dei casi di epilessia si attesta nei Paesi in via di sviluppo, che chiaramente non possono neanche lontanamente permettersi tali cure.


 

Fonti e ulteriori approfondimenti
  1. IEEE Spectrum Podcast. Neuropace: controlling Epilepsy wit a brain implant.
  2. TED Conversations: Robert Fischell on medical inventing. (video) (trascrizione)
  3. Epilepsy Patients receive help with new NeuroPace
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Informazioni autore

Francesca Albano

Autrice, redattrice e responsabile del progetto.
Nasco come autrice, per poi occuparmi della redazione di articoli di altri autori e collaboratori esterni. Gestisco il team e sono in continua crescita e formazione professionale. Mi occupo anche di gestione dei Social Media e di collaborazioni esterne con altri portali biomedicali e aziende del settore.
Studio Ingegneria Biomedica presso il Politecnico di Torino e nutro una forte passione per la tecnologia e l’informatica non solo in campo medico! Credo fermamente nella divulgazione scientifica.

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