Diepe hersen­stimulatie op maat voor ziekte van Parkinson

Onlangs is in het Amsterdam UMC de eerste patiënt met de ziekte van Parkinson buiten studieverband behandeld met adaptieve diepe hersenstimulatie (‘deep brain stimulation’, DBS). Neuroloog Martijn Beudel doet al meer dan tien jaar onderzoek naar deze behandeling op maat. “Mijn ambitie is dat adaptieve DBS in de toekomst een kwestie van plug-and-play wordt.”

DBS is een neurochirurgische behandeling waarbij elektroden in de hersenen worden geïmplanteerd die continu elektrische pulsen afgeven aan diep gelegen hersenkernen. De behandeling wordt toegepast bij neurologische en psychiatrische aandoeningen met een verstoorde hersenactiviteit, waaronder de ziekte van Parkinson. DBS kan symptomen van de ziekte van Parkinson, zoals stijfheid, traagheid en overbeweeglijkheid, effectief verminderen.

Nadelen en risico’s

Hoewel DBS steeds veiliger wordt, kleven er ook nadelen aan. Beudel: “DBS vereist een operatie en er kunnen bijwerkingen optreden door te veel hersenstimulatie. Denk aan spraak- en balansstoornissen of gedragsveranderingen, die gelukkig weer verdwijnen zodra de stroom wordt verlaagd of uitgeschakeld. Dan moet de neurostimulator, die de elektrische pulsen genereert als een soort pacemaker, opnieuw handmatig worden afgesteld. Er zijn echter tienduizenden combinaties van stimulatieparameters mogelijk, en op voorhand is niet duidelijk welke instelling de beste zal zijn voor de individuele patiënt. Dat is een kwestie van proberen. Momenteel werken we aan slimme algoritmen voor een optimale configuratie van de neurostimulator.”

Een ander nadeel van DBS is dat de hersenkernen voortdurend worden gestimuleerd, ook bijvoorbeeld wanneer de patiënt slaapt. “Het systeem houdt geen rekening met de hersenactiviteit van de patiënt”, gaat Beudel verder. “Als iemand slaapt, is zijn of haar hersenactiviteit anders dan wanneer diegene wakker is. Ook andere factoren hebben invloed op iemands hersenactiviteit, zoals vermoeidheid, stress en het gebruik van antiparkinsonmiddelen. Veranderingen in die factoren leiden tot een wisselende symptoomdruk. Daar is continue DBS niet op bedacht, waardoor de hersenkernen soms suboptimaal worden gestimuleerd.”

“Zie het als een soort thermostaat”

Thermostaat

De afgelopen jaren hebben Beudel en collega’s veel onderzoek gedaan naar adaptieve DBS, een vorm van hersenstimulatie waarbij elektrische pulsen alleen worden afgegeven wanneer de hersenactiviteit van de patiënt daar om vraagt. De mate van hersenstimulatie hangt af van de hoeveelheid verstoorde hersengolven ter plaatse van de elektroden. “Zie het als een soort thermostaat: hoe meer verstoorde hersengolven worden gemeten, hoe meer de hersenkernen worden gestimuleerd”, licht Beudel toe. “En het omgekeerde is ook waar: minder verstoorde hersengolven betekent minder hersenstimulatie. Op die manier hopen we het risico op bijwerkingen te verminderen en het behandeleffect te vergroten.”

In meerdere kleine studies is adaptieve DBS toegepast bij in totaal 108 patiënten met de ziekte van Parkinson. Volgens Beudel zijn de resultaten overwegend positief. “De bevindingen hebben geleid tot een CE-markering, wat betekent dat de behandeling voldoet aan alle EU-eisen op het gebied van veiligheid en gezondheid. Maar het is nog onduidelijk of adaptieve DBS effectiever is dan continue DBS en zo ja, of dat geldt voor alle patiënten met de ziekte van Parkinson. Een grote studie hiernaar staat in de steigers.”

“We zijn druk bezig met de ontwikkeling van een zelflerend systeem dat hersenstimulatie op maat biedt”

Neuronale vingerafdruk

Adaptieve DBS is geschikt voor bepaalde patiënten die worden behandeld met DBS en bij wie de batterij is geïmplanteerd na 2020. Bij geschiktheid kan de technologie eenvoudig worden ingeschakeld via een update van de software. Het algoritme voor de hersenstimulatie moet echter bij elke patiënt afzonderlijk worden ingeregeld, en dat kost nog een hoop tijd weet Beudel. “Bovendien kijkt het algoritme alleen naar bèta-golven. Dat is slechts één signaal, terwijl mogelijk ook andere signalen hiervoor geschikt zijn. Daarom zijn we druk bezig met de ontwikkeling van een zelflerend systeem dat aan de hand van een zogenoemde ‘neuronale vingerafdruk’ van de patiënt hersenstimulatie op maat biedt. Mijn ambitie is dat adaptieve DBS in de toekomst een kwestie van plug-and-play wordt, maar zover is het nog lang niet.”

Beperkte indicatie

Ondertussen merkt Beudel dat onder patiënten de vraag naar adaptieve DBS groeit. Want sinds bekend werd dat in het Amsterdam UMC de eerste patiënt met de ziekte van Parkinson buiten studieverband was behandeld met adaptieve DBS, regent het e-mails van patiënten met de vraag of de behandeling ook iets voor hen is. Beudel tempert de verwachtingen: “Vooralsnog blijft adaptieve DBS beperkt tot patiënten bij wie continue DBS onvoldoende effect heeft of onacceptabele bijwerkingen geeft. Die patiënten selecteren we zelf uit onze database. Na uitgebreide screening besluiten we om bij hen wel of niet over te schakelen op adaptieve DBS. De ‘real-world’-data van patiënten die in de klinische praktijk worden behandeld met adaptieve DBS gebruiken we om de behandelindicatie te verscherpen.”

Lees meer over: