Strom in den Vagusnerv und Geld für Magnetfelder
Neuromodulation ist eine Therapieform, die krankhafte Aktivität des Nervensystems gezielt
korrigiert und dazu neurotechnologische Verfahren einsetzt. Da praktisch alle Organe und Körperfunktionen durch neuronale Schaltkreise reguliert werden, sind Anwendungsgebiete entsprechend weitreichend. Man spricht auch von Elektrozeutika.
Aktuell entnehmen wir diese Woche dem Internet, dass zwei Elektrozeutika gegen Migräne auf dem Vormarsch sind. Der GammaCore-Stimulator hat bisher nur für klinische Studien eine Zulassung. Aktuell gibt es ein interessantes Interview über diese nichtinvasive Vagusnervstimulation im Deutschlandfunk.
Der Hersteller des Spring-TMS™, ein weiterer tragbarer Neurostimulator, der magnetische Felder durch die Schädeldecke sendet, bekommt eine Finanzspritze von knapp 15 Millionen Euro, verbunden mit einer Kaufoption für etwas über 60 Millionen Euro.
Diese beiden Geräte liegen an den entgegengesetzten Enden des Spektrums nichtinvasiver Stimulationsverfahren. Einmal wird das periphere Nervensystem beeinflusst, einmal das zentrale. Einmal wird Strom genutzt, einmal Magnetfelder. Zur Zeit werden vier bis fünf ernst zunehmende nichtinvasive Neurostimulatoren gegen Migräne in klinischen Studien getestet und sind teilweise auch schon auf dem Markt erhältlich. Hinzu kommen Implantate. Oft gelten die nichtinvasiven Neurostimulatoren als Testverfahren, um besser abzuschätzen, ob später ein Implantat helfen könnte.
Neuromodulation ist ein erstaunlich rasant wachsender Markt. Noch 2011 kam die Deutsche Migräne- und Kopfschmerz-Gesellschaft in ihren Therapieempfehlungen über den Einsatz neuromodulierender Verfahren bei primären Kopfschmerzen zu dem Fazit, dass für die meisten Kopfschmerzarten und Stimulationsverfahren derzeit überzeugende Daten, die auf einen Therapieerfolg hinweisen, fehlen1. Die Lage ist heute noch nicht wirklich überzeugender. Immer noch fehlen Daten. Gleichzeitig wird an immer neuen Verfahren gearbeitet und viel Geld investiert.
Offenlegung
Ich war 2013 beratend für eNeura Therapeutics LLC, die Herstellerfirma des Spring-TMS™, tätig. Aktuell forsche ich an personalisierten Stimulationsverfahren und stehe mit beiden, im Beitrag genannten Firmen in Kontakt über mögliche Forschungskooperationen.
Literatur
1Jürgens, T., Paulus, W., Tronnier, V., Gaul, C., Lampl, C., Gantenbein, A., … & Diener, H. C. (2011). Einsatz neuromodulierender Verfahren bei primären Kopfschmerzen. Nervenheilkunde, 30, 47-58.
Elektrozeutika weckt irgendwie die Assoziation mit Spielzeug, was gut zu den vielen experimentellen Therapien der Migräne passt (> 1 Mio Google-Fundstellen für experimentelle Migränetherapie).
Das heisst natürlich nicht, dass extrakraniell ausgelöste elektrische/magnetische Einwirkungen auf das Zentralnervensystem keine Wirkung hätten. Die Frage ist vielmehr ob sie reproduzierbar die gewünschte Wirkung haben, also den Migräneanfall stoppen oder verhindern können. Es wäre ein riesiger Fortschritt wenn die Situation von Migränepatienten ohne Operation verbessert werden könnte. Dass dies spezifisch – und nicht einfach unspezifisch über Dauermedikation – möglich ist, ist nicht völlig ausgeschlossen. Vielleicht bedarf es nur der richtigen Intervention zum richigen Zeitpunkt am richtigen Ort. Die Alternative, alle schweren Migränikern ein Hirnimplantat zu verpassen würde allein in Deutschland einen ernsthaften chirurgischen Eingriff (mit Nachbehandlung) bei mehr als einer Million Patienten bedeuten.
Die Schmerzambulanz der Bonner Neurochirurgischen Klinik bietet im Rahmen einer Studie ebenfalls nichtinvasive VNS zur Behandlung von Migräne und Clusterkopfschmerz an.
Wir prüfen gerade, ob sich bei unseren Epilepsiepatienten unter invasiver VNS (vollständig implantiertes Stimulationssystem) Hinweise auf Verbesserungen einer evtl. zusätzlich bestehenden Kopfschmerzproblematik ergeben hatten; bei Epilepsie wird invasive VNS schon seit 1998 verstärkt eingesetzt. Weltweit sind VNS-Systeme bei weit über 60.000 Menschen implantiert worden.
Das Feld der Neurostimulation krankt daran, dass kaum kontrollierte Studien durchgeführt werden. Damit meine ich nicht nur true vs sham-Stimulation, sondern vor allem best drug treatment mit vs. ohne Neurostimulation (randomisiert oder gematcht).
Von 74 Arbeiten zur VNS bei Epilepsie waren 69 nicht kontrolliert (Stand 2012); jede kausale Zuordnung evtl. aufgetretener Verbesserungen zur durchgeführten Behandlung verbietet sich hier aus logischen Gründen. Verwendet man Kontrollen, sind die Ergebnisse nicht selten ernüchternd (vgl. Hoppe et al 2012, Seizure European Journal of Epilepsy und unseren Kommentar).
Wer sich als Wissenschaftler/-in an industriegesponsorten nichtkontrollierten Studien – jenseits früher Feasibility-Studien – beteiligt, sollte sich fragen, ob er den richtigen Beruf gewählt hat.
Was haben Sie geplant, Herr Dahlem? Sind geeignte Kontrollbedigungen vorgesehen?
Ich beteiligte mich bisher nicht direkt an klinischen Studien. Im Moment ist konkret auch nichts in der Pipeline aber in der Zukunft möglich.
Was ich vor habe, schreibe ich hier (und in meinen Publikationen): neue Stimulationsverfahren entwickeln. Das Beispiel VNS-Systeme ist passend: welche Stimulationsprotokolle sind für Migräne und welche für Epilepsie, wenn man ein und das selbe Gerät nutzt?
Wie kann man “Elektrozeutika” rational designen? Wie kann man die Methoden der Pharmakokinetik und Pharamkodynamik entsprechend auf Elektrozeutika übertragen? Das ist mein Thema.
Meine bisherigen, klinischen Kooperations- und Gesprächspartner schätze ich sehr und würden mich natürlich gerne an Studien beteiligen, die meine neuen Stimulationsverfahren testen.
Ich will hier jetzt nicht die Namen aufzählen der Kooperations- und Gesprächspartner. Man sieht ja an meiner Publikationsliste, mit wem ich bisher veröffentlicht habe und man kann auch sehen, wer klinische Studien z.B. zum dem Spring-TMS Gerät gemacht hat. Letztlich habe ich schon mit den meisten Klinikern mehrfach in den letzten 10 Jahren geredet, die an einem der im Moment nur
fünfvier, nichtinvasiven Geräten klinisch geforscht haben. (Spring-TMS, Cefaly, electroCore, cerboTec,ATI(ist invasiv))“Wie kann man die Methoden der Pharmakokinetik und Pharamkodynamik entsprechend auf Elektrozeutika übertragen?”
Kann man das theoretisch? Ein elektromagnetisches Feld von außen so cool anwenden, daß es auf die Methoden der Pharmakokinetik entsprechend übertragbar ist? Heisst das nicht, dass alle Naturkräfte im Gehirn vereint sind?
“Heisst das nicht, dass alle Naturkräfte im Gehirn vereint sind?”
Verstehe ich jetzt nicht. Man erklärt ja gerne Gehirnfunktionen heute mit den Gehirnzellen oder noch moderner: mit Neuronen. Man könnte natürlich (und hat früher sogar) auch von den Atomen im Gehirn sprechen. Natürlich wirken die elektromagnetischen Kräfte im Gehirn. (Ich denke, die starke und schwache Wechselwirkung könnnen wir beiseite lassen.)
Aber war das die Frage?
Die Frage war: “Kann man das theoretisch? Ein elektromagnetisches Feld von außen so cool anwenden, daß es auf die Methoden der Pharmakokinetik entsprechend übertragbar ist?” Das nämlich sei Ihr Thema schrieben Sie.
Der letzte Teil der Frage, auf den Sie sich ausschließlich bezogen, war natürlich nicht ganz ernst gemeint.
Ja, man kann. Wobei jetzt vielleicht die Frage wäre wie und was heißt “entsprechend”.
Der PK würde z.B. soetwas entsprechen:
tDCS-Induced Analgesia and Electrical Fields in Pain-Related Neural Networks in Chronic Migraine. Zur PD habe ich hier was geschrieben: Entwicklung zentraler Mustergeneratoren als physiologisches Modell der Migräne.
Ja, aber “entsprechend” haben Sie doch gesagt. Daher ja erst meine Frage, ob das “entsprechend” erntzunehmen und zutreffend ist, was einigermaßen beeindruckend wäre. Sagen Sie jetzt nicht, daß das “vielleicht jetzt die Frage” wäre.
Ich meine auch “entsprechend”! Vielleicht jetzt die Frage ist, was Sie unter dem Begriff verstehen. Der vielleicht wesentliche Unterschied ist, dass die Ansätze nichtlineare Dynamik verwenden, PK,PD (nahezu immer) lineare Dynamik modulieren.
“Ich meine auch “entsprechend”! Vielleicht jetzt die Frage ist, was Sie unter dem Begriff verstehen.”
Also gut. Ich verstehe unter “entsprechend” in Zusammenhang mit der Gegenüberstellung von Pharmakokinetik und Elektrozeutik, daß ein Elektrozeutikum ein Pharmakozeutikum insofern zu ersetzen vermag, als es so wirkt, als entspräche es der Applikation des Pharmakozeutikums selbst. Entsprechend halt.
Meine Präferenz für “nichtinvasive” Strategien ist ihnen ja bekannt. Auch, wenn dadurch der “Tragekonfort” leidet (klimatische Bedingungen unter Helmen etwa – wogegen man ja was machen kann).
Mir erscheint inzwischen die antik Griechische Idee des Kopfes als Kühleinheit fürs Blut auch nicht mehr allzu abwegig. Ein hinreichend deutlich enhance´tes Gehirn erzeugt allerhand Wärme, die abgeführt werden muß.
“Die Lage ist heute noch nicht wirklich überzeugender.”
Das trifft es … leider.
Die Stimmunglage der Fallberichte, welche mir von GammaCore-Testern entgegen gebracht wurden, hatte mir Ermutigung ziemlich wenig zu tun.
Bei der Anwendung gegen Clusterkopfschmerzen allerdings, nicht gegen Migräne!
Trotzdem sind die Vertreibenden schon letztes Jahr mit Dr. Brand und der Migräneliga auf Tingeltour gewesen. Um letztendlich ein Gerät vorab anzupreisen, von dem man keine Ahnung hat ob es funktioniert. Das natürlich Hoffnungen weckt und ganz geschickt als Wegwerfgerät designed ist.
So schön und wünschenswert ein solches Verfahren/Gerät wäre, mir sträuben sich bei vielem um das GammaCore die Haare.
Wie hat es eigentlich die, in der Kopfschmerzszene meines Wissens nach völlig unbekannte, Klinik in der ehemaligen Hauptstadt geschafft gerade jetzt mit der Meldung ins Radio zu kommen? Irgendwie muss man den rasant wachsenden Markt ja schaffen.
“Immer noch fehlen Daten. Gleichzeitig wird an immer neuen Verfahren gearbeitet und viel Geld investiert.”
Eben, wenn’s doch ums Geld geht.
Warum haarspalterisch nach dem Verhältnis von Risiko und Nutzen fragen, warum belastbare Daten in mühevoller Arbeit sammeln, selektieren, streng wissenschaftlich auswerten und behutsam langfristige Strategien verantwortungsvoll entwickeln und ggf. verwerfen? Heute, spätestens nach der Bologna-Reform, braucht es vor allem: Drittmittel. Die viel gelobten Reformen machen, Überraschung?, auch vor der (Zerstörung der) Wissenschaften nicht halt. Es braucht Tamtam, Netzwerkerei und telegene Begabung.
Ein Freund von mir, Dekan an der örtlichen Universität erzählte mir kürzlich, wie wichtig es für sich auf eine Professur bewerbende Kandidaten sei, die Bertelsmann-Gretchen-Frage: Wie halten Sie es mit Drittmitteln, wie sind Sie da aufgestellt? zu bestehen. Fachliche und didaktische Kompetenz schön und gut, aber wie gedenken Sie sich langfristig zu finanzieren?
Die Bertelsmann-Gretchen-Frage ist heute in der Tat entscheidend. Auch außerhalb Deutschlands.
Auch hier wäre wieder die Frage, ob man bei Migräne eine ganz anderes Stimulationsprotokoll braucht, das sich radikal von dem bei Clusterkopfschmerz unterscheidet.
Ich habe in letzter Zeit öfter mit dem Chefentwickler von GammaCore geredet. Zumindest ist das jemand, der wirklich aus der Wissenschaft kommt und sehr viel Wissen über Migräne mitbringt und sehr nah an der Wissenschaft ist.
Viele andere Start-ups gleuben, sich das symbolisch “einkaufen” zu können, in dem sie Neurologen ins Advisory board aufnehmen. Nun sind aber Neurologen nicht Physiologen und nicht Naturwissenschaftler und nicht Ingenieur. Und im Advisory board zu sein, ist erstmal auch viel.
Man sollte vielleicht auch wissen, das electroCore US$40 Million von Investoren bekamen, worunter u.a. der Merck Global Healthcare Innovation Fund gehört.
Ist das eigendlich klar, das Strom und Magnetfelder gleiche Wirkungen haben? Und wie kommen die gleichen Wirkungen zustande – etwa durch Induktion, woraufhin das Magnetfeld dann ja auch nur Strom erzeugte, der die Wirkung auslöst? Oder erzeugt der Strom im Organ wirkende Magnetfelder? Was ist also das direkt wirkende im Nervensystem?
Und angesichts des hier besprochenen Versuchsergebnisses:
https://scilogs.spektrum.de/von-menschen-und-maeusen/brain-to-brain-wie-gedachte-handbewegungen-lichtblitze-erzeugen-koennen/
… Kann man Magnetfelder als “abschirmende” Funktion oder Strom als das Gehirn(bereich) stabilisierende Funktion sehen?
Es ist klar, das sie unterschiedlich wirken, auch ist bei Stromstimulation der Effekt von der Polung abhängig (bei Gleichstrom) und von der Frequenz (bei Wechselstrom). Wirklich viel (oder besser gut gesichert) weiß man allerdings nicht. Das unterscheidet die Elekrozeutika nun aber auch nicht wirklich von Pharmazeutika.
Aber sie wirken beide, was schon mal die Gemeinsamkeit sei. Die Wirkung war von mir hier nur innerhalb der physikalischen/elektrischen Ebene angemerkt (Strom, Spannung, Induktion, Frequenz, Potential…) – nicht, ob beim Probanten eine “bestimmte” Sinneswahrnehmung auftritt.
Leider ist es richtig, dass man offenbar noch nicht genaueres im Detail kennt.
Es ist schlicht (noch) unverstanden, wie elektrische Ströme (ob als Gleich- oder Wechselstrom appliziert oder durch magnetische Felder induziert) an Gehirnzellen “ankoppeln”. Tun sie dies vor allem an deren Fortsätzen (Dentrit, Axon) oder am Zellkörper, tun sie es in der ganzen Population bestimmter Gehirnzellen synchron? Es gibt sehr viele Fragen. Und wenig verstandenes. Die Orientierung der länglich ausgedehnten Pyramidalzellen zum Beispiel, wird als wichtig angesehen. Da die menschliche Hirnrinde gefalten ist, ist die Sache verdreht.