Epilepsi, artrit hatta idrar tutamama tedavisinde beyin implantlarının kullanımı düşündüğünüzden daha erken bir zamanda gerçekleşebilir.
Julia Kollewe
Çeviri: Emine Öykü Güner
Dünya çapındaki yeni girişimler, bu hastalıklara sahip olanların hayatlarını değiştirebilecek. 2030’lara kadar değeri 15 milyar sterlini aşabilecek bir sektörde klinik deneyler gerçekleştirilecek.
Lennox-Gastaut sendromu adı verilen ciddi bir epilepsi türüne sahip İngiliz genç Oran Knowlson, geçen Ekim ayında yeni bir beyin implantını deneyen dünyadaki ilk kişi oldu. Sonuçlar olağanüstüydü. Beyin implantından sonra Oran’ın gündüz nöbetleri %80 oranında azaldı.
Londra’daki Great Ormond Street Hastanesi’nde implantı yerleştiren pediatrik beyin cerrahı Martin Tisdall, “Beynine takılan bu implant, Oran’ın hayatında çok büyük bir etki yarattı. Daha önce yaşadığı düşmeleri engelledi. Ayrıca kendini yaralamasının önüne geçti” dedi. “Annesi onun hem yaşam kalitesinde hem de bilişinde nasıl böyle bir gelişme kaydettiğini şu şekilde özetliyor: ‘‘Artık daha uyanık ve daha meşgul.’’.
Oran’ın nörostimülatörü kafatasının altında bulunuyor. Ayrıca bu stimülatör nöbetlerini tetikleyen anormal dürtüleri engellemek amacıyla beyninin derinliklerine sürekli elektrik sinyalleri gönderiyor. Picostim adı verilen ve yaklaşık cep telefonu pili büyüklüğündeki implant, kulaklıkla şarj ediliyor ve gece gündüz farklı şekilde çalışıyor.
Tisdall, ‘‘Cihaz beyinden kayıt alma, beyin aktivitesini ölçme yeteneğine sahiptir. Bu sayede elde ettiğimiz bilgiler çocukların aldığı uyarımın etkinliğini nasıl arttırabileceğimiz konusunda bizlere fikir veriyor.’’ dedi.
Pilot çalışmaların bir parçası olarak, Lennox-Gastaut sendromlu üç çocuğa daha ilerleyen haftalarda implant takılacak. Ardından gelecek yılın başlarında 22 çocukla tam bir deneme yapılacak.
Oxford Üniversitesi’nde mühendislik bilimi profesörü ve üniversiteyle birlikte implantı geliştiren Londra merkezli Amber Therapeutics’in kurucu ortağı olan Tim Denison, cihazın dört ila beş yıl içinde dünya çapında erişilebilir olmasını umuyor.
Beyin kanseri, kronik ağrı, romatoid artrit¹, parkinson, inkontinans² ve kulak çınlaması gibi çeşitli rahatsızlıkları tedavi etmek için geliştirilen artan sayıdaki nöral implant teknolojinin bir parçasıdır. Bu cihazlar, önceki implantlardan daha karmaşıktır. Çünkü sadece beynin elektriksel aktivitesini çözmekle kalmaz, aynı zamanda onu düzenler.
Amber, epilepsiyi tedavi etmek için beyin implantları üzerinde çalışan tek şirket değildir. Kaliforniya’daki NeuroPace, anormal beyin aktivitesine yanıt veren bir cihaz geliştirdi. ABD düzenleyicisi tarafından 18 yaş üstü kişiler için onaylandı. Ancak, pil yeniden şarj edilemiyor. Bu sebeple de cihazın birkaç yıl sonra ameliyatla değiştirilmesi gerekiyor. Diğer cihazlar ise göğse yerleştiriliyor. Beyne kadar giden kabloları var. Çocuk büyüdükçe cihazın yeniden takılması gerekiyor.
Beyin çiplerinden bahsedildiğinde çoğu insanın aklına Kaliforniya merkezli Elon Musk’ın yeni girişimi Neuralink geliyor. Omurilik yaralanması olan ikinci bir kişiye beyin çipi yerleştirdi. Bu cihaz, beyinden gelen sinyalleri yakalamak ve bunları eylemlere dönüştürmek için insan saçından daha ince minik tellere sahip.
Ocak ayında ilk kez implant takan ve boynundan aşağısı felçli olan Noland Arbaugh’da bir dizi telin yerinden oynaması sonucu implantta oynamalar meydana geldi. Bu implant, ona bir bilgisayar ekranındaki fare imlecini düşünerek kontrol etme olanağı sağladı. Bu durumun bir Star Wars Jedi’ nın “Gücü kullanması” ³ gibi hissettirdiğini söyledi.
Bill Gates ve Jeff Bezos’un desteklediği Synchron gibi diğer ABD şirketleri de yakın zamanda hareket edemeyen veya konuşamayan insanlara beyin-bilgisayar arayüzleri (BCI- brain-computer interfaces) yerleştirdi.
Ancak bilim insanları bu implantların sadece elektrik sinyallerini çözdüğünü söylüyor. Buna karşılık, Amber gibi bir dizi ABD, İngiltere ve Avrupa şirketi, hastalıkları tedavi etmek için “BCI terapisi” veya derin beyin stimülasyonu adı verilen sinyalleri modüle eden sistemler üzerinde çalışıyor. Amber’in implantı ayrıca Parkinson hastalığı, kronik ağrı ve beyindeki sinir hücrelerine kademeli hasar veren çoklu sistem atrofisi için akademik çalışmalarda da kullanılıyor. Şirket ayrıca Belçika’da inkontinansı tedavi eden ve umut verici sonuçlar veren bir ilk denemeye sponsor oldu.
Yakın zamanda başlayacak klinik bir deneyde, Manchester Üniversitesi’nde yirmi yıl önce keşfedilen mucize malzeme grafenden⁴ yapılmış ilk beyin implantı kullanılarak, başka bir tür teknoloji insanlarda test edilecek.
Salford Royal hastanesindeki bir tıbbi ekip, glioblastoma (hızla büyüyen bir beyin kanseri) hastasının beynine 64 grafen elektrotlu bir cihaz yerleştirecek. Kanser kesildiğinde beynin diğer kısımlarının zarar görmemesi için sinirsel aktiviteyi yüksek hassasiyetle uyaracak. İmplant ameliyattan sonra çıkarılacak.
Katalan Nanobilim ve Nanoteknoloji Enstitüsü ve Manchester Üniversitesi ile birlikte implantı geliştiren Barcelona merkezli bir şirket olan Inbrain Neuroelectronics’in kurucu ortağı ve başkanı Carolina Aguilar, “Glioblastomanın nerede olduğunu belirleyerek dil, biliş gibi işlevsel alanları etkilemeden implantı çıkarmak için arayüzü kullanıyoruz” dedi.
Geleneksel olarak implantlarda platin ve iridyum kullanılıyordu ancak karbondan yapılan grafen, ultra ince olup insan dokusuna zarar vermiyor. Ayrıca çok seçici bir şekilde kod çözme ve modüle etme yeteneğine sahip.
Inbrain, yapay zeka destekli benzer bir implantla Parkinson hastalığı, epilepsi ve felç kaynaklı konuşma sorunları yaşayan kişiler için klinik deneyler yapmayı planlıyor. Inbrain’in kurucu ortağı ve glioblastoma denemesinin baş araştırmacısı olan Prof. Kostas Kostarelos ‘‘Yapay zeka destekli, 1024 elektriksel temas noktasına sahip cihazlar, nörologların bugün olduğu gibi tüm bu temas noktalarını tek tek programlamalarına gerek kalmadan, her hasta için en iyi tedavinin sağlanmasına yardımcı olacak” dedi.
Inbrain, sindirim, kalp atış hızı ve solunum gibi çeşitli vücut fonksiyonlarından sorumlu olan vagus sinirini uyarmak için grafen cihazını kullanmak üzere Alman ilaç firması Merck ile iş birliği yaptı. Bu iş birlik ile romatoid artrit gibi ciddi kronik iltihaplı, metabolik ve endokrin hastalıkları tedavi ediyor.
2016 yılında İngiltere’nin ikinci büyük ilaç firması GSK ve Alphabet iştiraki Verily Life Sciences tarafından kurulan Galvani Bioelectronics , dalak sinirini uyararak romatoid artriti tedavi etmeyi amaçlayan öncü bir tedaviye sahiptir. Galvani, İngiltere, ABD ve Hollanda’daki hastalarla klinik denemelere başladı. İlk sonuçların 6 ila 12 ay içinde alınması bekleniyor.
ABD’deki nöromodülasyon şirketleri kronik ağrı ve uyku apnesini hedef alan cihazlarla dalga yaratıyor. Avrupa’da da giderek artan sayıda girişim var. Imperial College London’dan çıkan MintNeuro, minik implantlara birleştirilebilen yeni nesil çipler üzerinde çalışıyor ve Amber ile ortaklık kuruyor. Innovate UK hibesiyle finanse edilen ilk projesi, karışık idrar kaçırmayı tedavi etmek için bir implant geliştirmek.
Cenevre’deki Neurosoft, esnek silikon üzerinde ince metal filmler içeren cihazlar geliştirdi. Bu cihazlar yumuşak oldukları için beyne ve kan damarlarına daha az baskı uyguluyorlar. Dünya çapında 120 milyon insanı etkileyen şiddetli tinnitusu⁵ hedefliyor. Şirketin genel müdürü Nicolas Vachicouras şunları söylüyor: ‘‘Tinnitus genellikle kulaklarda oluşan hasarla ya da yüksek ses nedeniyle başlasa da beynin bağlantılarında değişikliklere neden olabilir. Ayrıca nörolojik bir bozukluğa da dönüşebilir.’’
2009 yılında Milano Policlinico araştırma merkezi ve Milano Üniversitesi’nden 13 beyin cerrahı, nörolog, mühendis ve diğer bilim insanları tarafından kurulan Newronika, Parkinson hastalığını tedavi etmek için şarj edilebilir derin bir beyin nörostimülatörü geliştirdi. Hastanın durumuna anbean uyum sağlayan kapalı devre uyarım yeteneğine sahip ve hala hastalarda test ediliyor.
¹ Eklemleri etkileyen uzun süreli bir otoimmün hastalıktır.
² Gaz çıkarma veya dışkılamayı kontrol yetisinin bozulmasına denir.
³https://www.starwars.com/databank/theforce#:~:text=The%20Force%20is%20a%20mysterious,seeing%20things%20before%20they%20happen.
⁴ Grafen, karbon atomunun bal peteği örgülü yapılarından bir tanesine verilen isimdir.
⁵ Genelde işitme kaybıyla ilişkilendirilen, sabit olan veya gelip giden, tek ya da iki kulakta duyulan çınlama veya uğultudur.
Kaynak:
https://www.theguardian.com/business/article/2024/aug/17/brain-implants-to-treat-epilepsy-arthritis-or-even-incontinence-they-may-be-closer-than-you-think (son erişim tarihi: 24.09.2024)
