برق معجزه پزشکی جدید است!

فرارو- کوین جی. تریسی، جراح مغز و اعصاب و مخترع، رئیس و مدیر عامل موسسه تحقیقات پزشکی فاینشتاین، استاد جراحی مغز و اعصاب و پزشکی مولکولی در دانشکده پزشکی دونالد و باربارا زوکر است. مجله Public Library of Science در سال ۲۰۱۹ میلادی از دکتر تریسی به عنوان یکی از پر استناد‌ترین محققان جهان یاد کرد که پژوهشگران دیگر از نتایج پژوهش‌های او در مطالعات خود استفاده کرده اند.

به گزارش فرارو نقل از وال استریت ژورنال "کلی اوونز" یک معمای پزشکی بود نوجوانی و ۲۰ سالگی او با مجموعه‌ای از مشکلات سلامتی به ظاهر نامرتبط که او را ضعیف کرده بود از بین رفت. او به مدت یک دهه و نیم یکی پس از دیگری دارو مصرف می‌کرد در مجموع ۲۲ دارو با تاثیرات کمی که به همراه داشتند. سپس برق او را نجات داد.

اوونز، ۳۳ ساله می‌گوید:"حتی یادم نمی‌آمد که چگونه احساس سالم بودن را تجربه کرده بودم، زیرا چندین سال از آن گذشته بود". حالا او و شوهرش در مورد بچه دار شدن صحبت می‌کنند چیزی که او تصور می‌کرد غیرممکن است. او اعتبار زندگی خوب امروزی اش را به "کوین تریسی" جراح مغز و اعصاب مبتکری که از طریق فیس بوک پیدا کرده می‌دهد.

اوونز در ۱۳ سالگی ورزشکاری بود که مچ پایش در حال رقصیدن پیچ خورد. چند هفته بعد مچ پای او هنوز متورم بود و او تهوع و اسهال شدید را تجربه کرد. یکی دو سال بعد مچ پای دیگرش متورم شد. سپس زانوهایش ملتهب شدند.

پس از کولونوسکوپی و آندوسکوپی علت این موضوع ابتلای او به بیماری کرون یک بیماری التهابی روده تشخیص داده شد. آزمایش خون و معاینه فیزیکی آرتریت اسپوندیلو آرتروپاتی را نشان داد که به ستون فقرات، مفاصل و اندام‌های او حمله کرده بود.

او دچار لخته‌های خون و زخم‌های پوستی شد. او می‌گوید تا زمانی که دانشگاه را به پایان رساند هیچ مفصلی در بدن اش وجود نداشت که فاقد درد باشد. بیماری‌های بی شمار او راه رفتن را برایش دشوار می‌کرد و او را مجبور به ترک شغل معلمی کرده بود. برای کنترل التهاب مفاصل او استروئید‌هایی برایش تجویز شدند که استخوان‌های او را به شکنندگی استخوان‌های یک زن ۷۰ ساله تبدیل کرد.

او ۲۵ ساله بود که به طور تصادفی در فیس بوک ویدئویی را از دکتر تریسی مدیر عامل موسسه تحقیقات پزشکی فاینشتاین مستقر در نیویورک در فیس بوک دید که در مورد این که چگونه برق می‌تواند جایگزین دارو شود بحث می‌کرد.

دکتر تریسی ۶۴ ساله پیشگام تحقیقی بود که نشان داد تحریک الکتریکی عصب واگ "مادِر بُرد" سیستم عصبی که از پشت گردن منشا می‌گیرد و مغز را به بقیه بدن متصل می‌کند می‌تواند التهابی را که باعث مزمن شدن بیماری‌هایی مانند کرون (یکی از بیماری‌های التهابی روده است که با التهاب دیواره روده مشخص می‌شود؛ م.) و آرتریت روماتوئید می‌شود را سرکوب کند.

او در یک آزمایش تحریک عصب واگ انجام شده توسط "ست پوینت مدیکال" SetPoint Medical یک استارت آپ بیوتکنولوژی مستقر در کالیفرنیا که دکتر تریسی یکی از بنیانگذاران آن در سال ۲۰۰۷ میلادی بود ثبت نام کرد.

با کمک مالی خانواده و دوستان اش او و همسرش به آمستردام نقل مکان کردند یکی از مکان‌هایی که آزمایش در آنجا انجام شد. جلسه برگزار شد. پژوهشگر اصلی کارآزمایی "گیرت دهانس" متخصص جهانی بیماری التهابی روده مستقر در مرکز پزشکی دانشگاه آمستردام بود.

ست پوینت دستگاهی به اندازه ضربان ساز در حفره قفسه سینه او کاشته بود که تحریک را به الکترود‌هایی می‌فرستاد که با جراحی روی عصب واگ او قرار داده شده بودند. علائم او ظرف مدت چند هفته شروع به بهبود کرد. به زودی او نه تنها توانست راه برود بلکه قادر به دویدن بود. دو ماه پس از کاشت دستگاه، پزشکان او را در حال بهبودی بالینی تشخیص دادند.

دانشمندان مدت هاست می‌دانند که عصب واگ سیگنال‌هایی را بین مغز و اندام‌های داخلی حمل می‌کند که فرآیند‌های فیزیولوژیکی مانند هضم، تنفس و ضربان قلب را تنظیم می‌کند.

برای مثال، زمانی که ورزش می‌کنید سرعت قلب شما افزایش می‌یابد. سپس مغز شما سیگنالی را از طریق عصب واگ ارسال می‌کند که ضربان قلب شما را کاهش می‌دهد تا از کنترل خارج نشود.

پیشرفت دکتر تریسی در دو دهه اخیر این بوده که دریافته است مغز سیستم ایمنی را از طریق عصب واگ نیز کنترل می‌کند. با استفاده از تحریک الکتریکی برای نفوذ به شبکه‌های عصبی می‌توان پاسخ ایمنی را تنظیم کرد و شاید روزی بتوان شرایط التهابی مانند مالتیپل اسکلروزیس، لوپوس و حتی بیماری آلزایمر را درمان کرد.

داستان این بینش بدیع با کودکی دردناک دکتر تریسی آغاز می‌شود. مادرش زمانی که او ۵ ساله بود بر اثر ابتلا به یک تومور مغزی غیر قابل عمل درگذشت. این موضوع باعث علاقه او به جراحی مغز و اعصاب شد.

او می‌خواست درمان‌هایی را ایجاد کند تا دیگر کودکان مانند او و دو خواهر و برادر کوچک ترش رنج نبرند. او به دانشکده پزشکی رفت و به عنوان رزیدنت جراحی مغز و اعصاب به بیمارستان نیویورک پیوست.

در سال ۱۹۸۵ میلادی او از دختری ۱۱ ماهه به نام جانیس مراقبت می‌کرد. دکتر "تریسی" می‌گوید:"وقتی مادربزرگ اش مشغول پختن شام بود این دختر کوچک کف آشپزخانه راه می‌رفت. روزی مادربزرگ آب جوش را در تخلیه کرد و بخشی از آب را روی نوه اش ریخت".

دکتر تریسی آن روز‌ها را به یاد می‌آورد. او می‌گوید:"ما فکر نمی‌کردیم که او زنده بماند. اما او توانست. او یک ماه زنده ماند و سپس به طور غیرقابل توضیحی در شوک فرو رفت و در آغوش من فوت کرد. بنابراین، من با مرگ او تسخیر شدم. او بر اثر شوک سپتیک درگذشت".

شوک سپتیک زمانی رخ می‌دهد که یک آسیب یا عفونت غیر کشنده منجر به نارسایی اندام‌ها و کاهش خطرناک فشار خون شود. سپسیس باعث ۱ مرگ از هر ۵ مرگ در سراسر جهان می‌شود.

در سال ۱۹۸۵ میلادی دانشمندان متوجه نشدند که چه چیزی باعث این بیماری می‌شود. مرگ جانیس برای دکتر تریسی انگیزه‌ای شد تا در مورد زیربنای بیولوژیکی سپسیس تحقیق کند.

او می‌گوید:"آن چه ما کشف کردیم این بود که مولکولی که جانیس را کشت توسط سیستم ایمنی بدن او ساخته شده بود. این مولکولی است که امروزه به عنوان فاکتور نکروز تومور TNF شناخته می‌شود. TNF یک سیتوکین است پروتئینی که توسط سیستم ایمنی ساخته می‌شود تا سیگنال‌هایی را ارسال کند که می‌تواند باعث ایجاد یا کاهش التهاب شود. با این وجود، کشف TNF تنها بخشی از معمای سپسیس را توضیح داد. سؤالات باقی ماندند".

دکتر تریسی می‌افزاید:"چه چیزی میزان سیتوکین‌های تولید شده را کنترل می‌کند؟ چرا برخی از افراد مانند "جانیس" مقادیر زیادی سیتوکین تولید می‌کنند که می‌تواند آنان را بکشند"؟

در حین آزمایش یک داروی آزمایشی که تولید TNF را در موش‌های مبتلا به سکته مسدود می‌کرد آزمایشگاه او به سرنخی دست یافت. این دارو نه تنها تولید TNF را در مغز جوندگان مسدود کرد که به بهبود سکته‌ها نیز کمک نمود. همچنین TNF و سایر سیتوکین‌های ساخته شده در بقیه بدن را خاموش کرد. این موضوع منجر به کشف این شد که "مغز با ارسال سیگنال از طریق عصب واگ با این اندام‌ها ارتباط برقرار می‌کند".

آزمایشگاه او دو آزمایش دیگر را روی موش انجام داد که این فرضیه را تایید کرد. بنابراین، اکنون می‌دانستیم که عصب واگ می‌تواند این خاموشی را به سیستم ایمنی منتقل کند. او فرض کرد که "اگر یک کلید خاموش در عصب واگ وجود داشته باشد باید یک سوئیچ روشن وجود داشته باشد که نشان دهد چگونه یک رفلکس کار می‌کند".

آزمایش‌ها و تحقیقات بیشتر این تصور را اثبات کرد. در مورد سپسیس، باکتری‌ها گلبول‌های سفید خون را برای تولید سیتوکین‌ها فعال می‌کنند که می‌تواند به بهبود زخم‌ها کمک کند.

یک بیماری التهابی مانند بیماری خانم اوونز نیز می‌تواند باعث آزاد شدن سیتوکین‌ها شود. مشکلات زمانی ایجاد می‌شوند که سیستم عصبی قادر به تنظیم تولید سیتوکین‌ها نباشد.

دکتر تریسی می‌گوید:"اگر سیستم عصبی آن پاسخ را کنترل نکند سیستم ایمنی می‌تواند سیتوکین‌ها را بیش از حد تولید کند که می‌تواند منجر به شرایط خود ایمنی مانند آرتریت روماتوئید و بیماری کرون شود. از این رو شما می‌توانید دستگاهی را روی عصب واگ انسان یا حیوانات کاشته و با کنترل فعالیت عصب با دستگاه تحریک کننده عصب می‌توانید میزان پاسخ سیتوکین را کنترل کنید".

عصب واگ در واقع شبکه‌ای از حدود ۱۶۰۰۰۰ رشته عصبی است که ۸۰۰۰۰ فیبر در دو طرف گردن هستند. هر فیبر وظیفه خاصی دارد به عنوان مثال، کنترل ضربان قلب. این فیبر‌ها هم چنین اطلاعاتی را به مغز می‌رسانند که آن را پردازش می‌کند و سیگنال‌ها را به عصب واگ یا ساختار‌های مجاور مانند غده هیپوفیز که تولید هورمون را تنظیم می‌کند ارسال می‌کند.

چگونه پزشکان می‌دانند که کدام فیبر یا فیبر‌ها را تحریک کنند؟ دکتر تریسی "ترفند جالبی به نام اپتوژنتیک" را توضیح می‌دهد که شامل مهندسی ژنتیکی موش‌ها می‌شود تا فیبر‌های ساقه مغز آنان برای ارسال سیگنال‌هایی به بدن هنگام فعال شدن توسط پرتو لیزر تحریک شوند. سپس پژوهشگران می‌توانند با تابش لیزر بر روی نورون‌ها دریابند که کدام فیبر‌ها کدام فرآیند‌ها را کنترل می‌کنند.

بیش از ۱۰۰ آزمایش در سراسر جهان با استفاده از تحریک عصب واگ برای مجموعه‌ای از شرایط انجام می‌شود. "ست پوینت" سه کار آزمایی کوچک در مورد تحریک عصب واگ برای آرتریت روماتوئید و کرون انجام داده است. "مورتی سیمهامباتلا" مدیر عامل آن شرکت می‌گوید:"همان دستگاه کاشته شده در یک مکان می‌تواند برای بیماری‌های دیگر نیز مورد استفاده قرار گیرد".

دکتر تریسی در سال ۲۰۱۱ میلادی پس از ملاقات با اولین بیمار مبتلا به آرتریت روماتوئید که در یک کار آزمایی بالینی "ست پوینت" تحت درمان قرار گرفت و بهبودی کامل را تجربه کرد از هیئت مدیره شرکت استعفا داد تا زمان بیش تری را در آزمایشگاه خود صرف کند. او به عنوان مشاور ست پوینت به کار خود ادامه می‌دهد.

هشت بیمار از ۱۶ بیمار در کار آزمایی خانم اوونز پس از چهار ماه بهبودی نشان دادند و او و سه نفر دیگر به بهبودی کامل رسیدند. ست پوینت قصد دارد کار آزمایی‌های تصادفی سازی و کنترل شده بزرگ تری را روی بیمارانی که به دارو‌های بیولوژیک پاسخ نداده اند انجام دهد.

تکمیل چنین آزمایش‌هایی ممکن است سال‌ها به طول انجامد همان طور که برای دارو‌ها انجام می‌شود، اما سازمان غذا و دارو در حمایت از این نوآوری مفید بوده است. سال گذشته سازمان غذا و دارو این تکنیک را برای کمک به افرادی که به مهارت‌های حرکتی ناشی از سکته آسیب دیده اند مورد تایید قرار داد.

دکتر تریسی می‌گوید تحریک عصب واگ ممکن است به برخی از افرادی که از کووید طولانی رنج می‌برند نیز کمک کند اگرچه او هشدار می‌دهد که تحقیقات بیشتری لازم است. یک مطالعه در اوایل سال جاری نشان داد که اکثر بیماران مبتلا به کووید طولانی علائمی از اختلال عملکرد عصب واگ از جمله اسهال، سرگیجه و ضربان قلب سریع داشتند. بسیاری نیز در تصویربرداری پزشکی علائم آسیب عصب واگ را نشان دادند.

برخی از بیماران ممکن است از ایده کاشت دستگاهی که پالس‌های الکتریکی را به مغزشان ارسال می‌کند و به بدن باز می‌گردد به خود بلرزند. دکتر تریسی می‌گوید:"برخی به سرعت می‌گویند:"خب، تحریک عصب واگ تهاجمی است". من به آنان می‌گوید:"خب، بیولوژیک‌ها نیز تهاجمی هستند. آن‌ها با سوزن تجویز می‌شوند". او می‌افزاید که حدود ۱۵۰۰۰۰ بیمار مبتلا به صرع که طی دهه‌ها با تحریک عصب واگ درمان شده اند به ندرت عوارض جانبی را تجربه کرده اند.

هم چنین، برخی از دارو‌ها با تحریک شیمیایی عصب واگ عمل می‌کنند و ممکن است ظرفیت بالقوه‌ای را برای درمان شرایطی غیر از مواردی که در ابتدا برای آن ساخته شده اند داشته باشند. دکتر تریسی کار آزمایی کوچکی انجام داد که نشان داد فاموتیدین" دارویی که برای درمان سوزش معده مورد استفاده قرار می‌گیرد (همچنین با نام تجاری Pepcid نیز شناخته می‌شود) می‌تواند با فعال کردن عصب واگ و سرکوب طوفان سیتوکین مدت کووید حاد را در بیماران مبتلا به علائم به میزان خفیف تا متوسط کاهش دهد.

دکتر تریسی می‌گوید رفتار‌های سالم مانند ورزش و مدیتیشن نیز می‌توانند عصب واگ را تحریک کنند، اما ممکن است به بیمارانی که رشته‌های عصبی آنان آسیب دیده است یا دارای استعداد ژنتیکی هستند کمکی نکند. مورد دوم ممکن است باعث ناراحتی خانم اوونز شده باشد.

دکتر تریسی مایل نیست بگوید که او درمان شده است:"او ممکن است خوب باشد. ما نمی‌دانیم. چگونه می‌دانید که آیا او درمان شده است؟ هیچ کس نمی‌خواهد دستگاه را خاموش کند". با این وجود، خانم اوونز احساس می‌کند که یک زن ۳۳ ساله عادی و سالم است و امیدوار است که داستان اش الهام بخش دیگرانی باشد که شرایط مشابه او را تجربه کرده اند. او می‌گوید:"بیماران واقعا باید امیدوار باشند".