Uma estimulação cerebral profunda modificada que fornece estimulação sob demanda quando reconhece mudanças nos padrões cerebrais fornece alívio imediato e a longo prazo para os portadores de depressão.
O estudo da Universidade da Califórnia São Francisco, que aparece no dia 4 de outubro de 2021, edição da Nature Medicine,representa um sucesso marcante no esforço de anos para aplicar avanços na neurociência ao tratamento de transtornos psiquiátricos.
"Este estudo aponta o caminho para um novo paradigma que é desesperadamente necessário na psiquiatria", disse Andrew Krystal, PhD, professor de psiquiatria e membro do Instituto Weill de neurociências da UCSF. "Desenvolvemos uma abordagem de medicina de precisão que conseguiu gerenciar com sucesso a depressão resistente ao tratamento da paciente, identificando e modulando o circuito em seu cérebro que está exclusivamente associado aos sintomas dela."
Ensaios clínicos anteriores têm mostrado sucesso limitado para o tratamento da depressão com estimulação cerebral profunda tradicional (DBS), em parte porque a maioria dos dispositivos só pode fornecer estimulação elétrica constante, geralmente apenas em uma área do cérebro. Um grande desafio para o campo é que a depressão pode envolver diferentes áreas cerebrais em diferentes pessoas.
O que fez com que este teste de prova de princípios fosse bem sucedido foi a descoberta de um biomarcador neural – um padrão específico de atividade cerebral que indica o início dos sintomas – e a capacidade da equipe de personalizar um novo dispositivo DBS para responder apenas quando reconhecer esse padrão. O dispositivo então estimula uma área diferente do circuito cerebral, criando uma terapia imediata sob demanda que é exclusiva do cérebro da paciente e do circuito neural que causa sua doença.
Essa abordagem personalizada aliviou os sintomas depressivos da paciente quase imediatamente, disse Krystal, em contraste com o atraso de quatro a oito semanas dos modelos de tratamento padrão e durou ao longo dos 15 meses em que teve o dispositivo implantado. Para pacientes com depressão a longo prazo e resistente ao tratamento, esse resultado pode ser transformador.
"Eu estava no final da linha", disse a paciente, que pediu para ser conhecida pelo primeiro nome, Sarah. "Eu estava severamente deprimido. Eu não poderia me ver continuando se isso fosse tudo que eu seria capaz de fazer, se eu nunca pudesse ir além disso. Não era uma vida que valesse a pena viver."
Aplicação de avanços comprovados em neurociência à saúde mental
O caminho para este projeto na UCSF começou com um grande esforço multicêntrico patrocinado pela Iniciativa BRAIN (Brain Research through Advanceing Innovative Neurotechnologies) do presidente Obama em 2014.
Por meio dessa iniciativa, o neurocirurgião da UCSF Edward Chang, MD e colegas realizaram estudos para entender a depressão e a ansiedade em pacientes submetidos ao tratamento cirúrgico para epilepsia, para os quais os transtornos de humor também são comuns. A equipe de pesquisa descodou padrões de atividade cerebral elétrica que se correlacionaram com estados de humor e identificaram novas regiões cerebrais que poderiam ser estimuladas a aliviar o humor deprimido.
Com os resultados da pesquisa anterior como guia, Chang, Krystal e a primeira autora Katherine Scangos, MD, PhD, todos membros do Instituto Weill, desenvolveram uma estratégia baseada em dois passos que nunca haviam sido usados em pesquisas psiquiátricas: mapear o circuito de depressão de um paciente e caracterizar seu biomarcador neural.
"Este novo estudo coloca quase todas as descobertas críticas de nossa pesquisa anterior em um tratamento completo que visa aliviar a depressão", disse Chang, que é coautor sênior da Krystal no artigo e da Presidente de Cirurgia Neurológica de Joan e Sanford Weill.
A equipe avaliou a nova abordagem em junho de 2020 sob uma isenção de dispositivo investigacional da FDA, quando Chang implantou um dispositivo de neuroestimulação responsivo que ele usou com sucesso no tratamento da epilepsia.
"Conseguimos entregar esse tratamento personalizado a uma paciente com depressão, e isso aliviou seus sintomas", disse Scangos. "Não conseguimos fazer isso o tipo de terapia personalizada anteriormente na psiquiatria."
Para personalizar a terapia, Chang colocou um dos fios de eletrodo do dispositivo na área cerebral onde a equipe havia encontrado o biomarcador e o outro chumbo na região do circuito de depressão de Sarah, onde a estimulação melhor aliviou seus sintomas de humor. O primeiro chumbo monitorava constantemente a atividade; quando detectou o biomarcador, o dispositivo sinalizou o outro chumbo para fornecer uma pequena (1mA) dose de eletricidade por 6 segundos, o que fez com que a atividade neural mudasse.
"A eficácia dessa terapia mostrou que não só identificamos o circuito cerebral correto e o biomarcador, mas conseguimos replicá-lo em uma fase totalmente diferente e posterior no ensaio usando o dispositivo implantado", disse Scangos. "Esse sucesso em si é um avanço incrível em nosso conhecimento da função cerebral que está por trás da doença mental."
Traduzindo circuitos neurais em novos insights
Para Sarah, o último ano ofereceu uma oportunidade para um progresso real após anos de terapias fracassadas.
"Nos primeiros meses, a diminuição da depressão foi tão abrupta, e eu não tinha certeza se duraria", disse ela. "Mas durou. E percebi que o dispositivo realmente aumenta a terapia e o autocuidado que aprendi enquanto era paciente aqui na UCSF."
A combinação deu a ela uma perspectiva sobre gatilhos emocionais e pensamentos irracionais sobre os quais ela costumava ficar obcecada. "Agora", ela disse, "esses pensamentos ainda aparecem, mas é só... puf... o ciclo pára.
Embora a abordagem pareça promissora, a equipe adverte que este é apenas o primeiro paciente no primeiro teste.
"Ainda há muito trabalho a ser realizado", disse Scangos, que inscreveu outros dois pacientes no estudo e espera adicionar mais nove. "Precisamos ver como esses circuitos variam entre os pacientes e repetir esse trabalho várias vezes. E precisamos ver se o biomarcador ou circuito cerebral de um indivíduo muda ao longo do tempo à medida que o tratamento continua."
A aprovação da FDA para este tratamento ainda está longe, mas o estudo aponta novos caminhos para o tratamento da depressão grave. Krystal disse que entender os circuitos cerebrais subjacentes à depressão provavelmente guiaria futuros tratamentos não invasivos que podem modular esses circuitos.
Acrescentou Scangos, "A ideia de que podemos tratar os sintomas no momento, à medida que surgem, é uma nova maneira de lidar com os casos mais difíceis de tratar da depressão"
Os coautores incluem Ankit Khambhati, Patrick Daly, Ghassan Makhoul, Leo Sugrue, Hashem Zamanian, Tony Liu, Vikram Rao, Kristin Sellers, Heather Dawes e Philip Starr, todos da UCSF.
Financiamento: O trabalho foi apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (K23NS110962), pelo Fundo Familiar Ray e Dagmar Dolby, e outras filantropias.
Divulgações: A Krystal consulta várias empresas de biociência e reconhece o apoio de Janssen e outros. Chang e UCSF têm patentes relacionadas à estimulação cerebral para tratar distúrbios neuropsiquiátricos. As divulgações completas podem ser encontradas no artigo da Nature Medicine.
“Closed-loop neuromodulation in an individual with treatment-resistant depression” by Katherine W. Scangos, Ankit N. Khambhati, Patrick M. Daly, Ghassan S. Makhoul, Leo P. Sugrue, Hashem Zamanian, Tony X. Liu, Vikram R. Rao, Kristin K. Sellers, Heather E. Dawes, Philip A. Starr, Andrew D. Krystal & Edward F. Chang. Nature Medicine