Bioelektronik: Nytt sätt att behandla inflammation

”Ett helt nytt sätt att behandla inflammation”

Tänk dig ett implantat som skickar elektriska pulser till en nerv – som i sin tur signalerar till immunsystemet att dämpa inflammation i kroppen. Det låter som science fiction, men försök på patienter med kronisk inflammation pågår. Och resultaten är lovande.

Text: Felicia Lindberg Foto: Alexander Donka

ET VAR EN forskningsmiss i slutet av 1990-talet som ledde till det stora genombrottet – den oväntade upptäckten att nervsystemet kommunicerar med immunsystemet och reglerar inflammatoriska processer i kroppen. En forskare i Kevin J. Traceys laboratorium på Feinstein Institute for Medical Research i New York skulle injicera ett antiinflammatoriskt ämne i hjärnan på möss, men råkade ta 100  000 gånger lägre dos än planerat. Till forskarnas stora förvåning gav detta upphov till en kraftig antiinflammatorisk effekt, inte bara i hjärnan utan i hela kroppen, med sänkta nivåer av det inflammatoriska ämnet TNF i mössens blod. – Den minimala dosen i hjärnan gav en starkare antiinflammatorisk effekt i resten av kroppen än vad som sker om man injicerar ämnet direkt ute i vävnaderna. Det visar att hjärnan har

D

förmåga att tala om för immunsystemet att dämpa inflammation, berättar Peder Olofsson, läkare och forskare vid institutionen för medicin, Solna vid Karolinska Institutet.

Forskarna kallade sitt fynd för den

Många möjliga tillämpningar Bioelektronisk medicin är ett växande forskningsfält som baseras på upptäckter om hur nerver reglerar biologiska processer i hela kroppen. Begreppet rymmer elektrisk stimulering av kroppens nerver för att behandla en rad olika sjukdomar med inflammation som gemensam nämnare. Listan över potentiella tillämpningar omfattar bland annat autoimmuna sjukdomar och hjärtkärlsjukdom.

inflammatoriska reflexen. De lyckades visa att signalerna lämnar hjärnan via vagusnerven, kroppens längsta kranialnerv, för att sedan skickas vidare till mjälten och tala om för immuncellerna där att minska tillverkningen av TNF. Efter detta tog forskningen och teknikutvecklingen fart. – Inflammation är kroppens försvar mot skada och innebär att immunsystemet aktiveras för att läka skadan, men tyvärr kan detta påslag ibland bli kroniskt. Eftersom många sjukdomar har inslag av inflammation uppkom snabbt idén att försöka aktivera vagusnerven för att reducera inflammation, och det kan man göra med elektrisk ström, säger Peder Olofsson.

PEDER OLOFSSON har ett nära samarbete med Kevin J. Tracey, som är en pionjär inom bioelektronisk medicin, och med utvecklare av implanterbara nervstimulatorer för kliniskt bruk. I kliniska studier följer man ett litet antal svenska och europeiska patienter med Crohns sjukdom som behandlas med pacemakerliknande implantat. Det är en liten metallkapsel med elektroder som inopereras av en neurokirurg på sidan av halsen och skickar elektriska pulser till vagusnerven. Nerven utgår från hjärnstammen och består av över 80  000 nervtrådar som skickar impulser vidare till de flesta inre organ och därmed har potential att påverka ett vitt spektrum av fysiologiska funktioner. Flera kliniska studier av patienter med inflammatorisk tarmsjukdom och ledgångsreumatism har hittills genomförts med uppmuntrande resultat. – Man observerade reduktion av sjukdomsaktivitet och inflammationsmarkörer under behandlingstiden. Många patienter vittnar om stor symtomlindring, men ännu saknas välplanerade, definitiva studier i större patientgrupper, säger Peder Olofsson.

Forskarna har också preliminära experimentella resultat som visar att nervaktiveringen inte bara minskar inflammation, utan även tycks öka aktiviteten av ämnen som stimulerar själva läkningsfasen. – En fördel med nervstimulering är att man använder sig av ett kroppseget system. Det minskar förhoppningsvis risken för allvarliga biverkningar, säger Peder Olofsson.

”Det kan räcka med några minutlånga elektriska pulser om dagen för att uppnå en långvarig effekt.”

Metoden är egentligen inte ny. Sedan 1990-talet har över 100  000 patienter med epilepsi fått en liknande dosa inopererad som stimulerar just vagusnerven. Förutom de komplikationsrisker som förknippas med all kirurgi är biverkningarna i regel milda, med kittlingar i halsen och heshet. Hos personer med epilepsi är nervstimuleringen påslagen under stora delar av dagen. – Det är fascinerande att vid behandling av inflammation kan det räcka med några minutlånga elektriska pulser om dagen för att uppnå en långvarig effekt.

I JANUARI 2020 startade Peder Olofsson upp ett nytt tvärvetenskapligt samarbete med KTH inom forskningscentret MedTechLabs där läkare, immunologer, ingenjörer och matematiker sammanförs. Forskningen fokuserar framför allt på att reda ut hur signalöverföringen mellan nerver och immunceller går till på molekylär nivå och vilka delar av den stora vagusnerven som kommunicerar med immunsystemet. För även om det finns kliniska data som visar att metoden har potential är det en bit kvar innan den kan implementeras i vården. I dagsläget är nervstimuleringen relativt ospecifik. – Vi behöver förstå detaljer om hur nervreflexer reglerar immunsvar och inflammation för att ha möjlighet att utveckla behandling med större precision och anpassningsförmåga till individuella behov, säger Peder Olofsson.

FÖ R UTO M AT T KU N NA detaljstyra immunsvaret i specifika organ är det verkligt långsiktiga målet att utveckla ett självreglerande system som kontinuerligt läser av inflammationsnivån och justerar de elektriska pulserna efter det. På sikt tror Peder Olofsson att bioelektronisk medicin har stor potential att komplettera eller ersätta

Peder Olofsson vill använda nervsignaler för att behandla inflammation.

läkemedel mot inflammation som ofta är dyra och förenade med en rad biverkningar. – Inflammatoriska sjukdomar är ett stort samhällsproblem som orsakar mycket lidande världen över. Jag hoppas att vårt arbete med att kartlägga neurala reflexers reglering av inflammation kan få tillämpning inom bioelektronisk medicin och komma patienter till godo i en inte alltför avlägsen framtid. Då kommer vi förhoppningsvis att kunna behandla överdriven inflammation på ett helt nytt sätt.