Valutazione della sicurezza e della fattibilità della stimolazione transcutanea del midollo spinale in seguito a lesioni del midollo spinale traumatiche e non traumatiche: uno studio pilota (STIM)

La lesione del midollo spinale (SCI) può derivare da insulti fisici primari come traumi acuti o insulti secondari derivanti da compressione cronica e ischemia. Il conseguente danno neurologico comporta un elevato carico personale e sociale. Esistono poche terapie efficaci per migliorare la funzionalità delle persone affette da LM. La stimolazione del midollo spinale (SCS) rappresenta un trattamento sicuro e potenzialmente efficace per le persone con dolore e paralisi correlati alla lesione midollare. Lo scopo di questo studio è quello di indagare la potenziale utilità clinica della SCS somministrata per via transcutanea in pazienti a vari stadi di LM, derivanti da meccanismi traumatici e non traumatici. Questo studio valuterà la capacità di stimolare in modo sicuro il midollo spinale danneggiato a intervalli definiti e registrerà la funzione autonomica e sensomotoria dei partecipanti durante il ricovero, la riabilitazione e il follow-up clinico.

Varie misure funzionali relative agli arti superiori e inferiori saranno valutate al basale e in momenti di follow-up stabiliti in un periodo di 12 mesi. La sicurezza di questo intervento e l'utilità di ciascuna misura di risultato saranno il risultato principale dello studio. A nostra conoscenza, non sono stati segnalati studi clinici che abbiano valutato i risultati multimodali della SCS. Inoltre, non sono stati proposti studi clinici sulla SCS per questi sottotipi di LM nell'intero spettro post-infortunio pubblicati sulla piattaforma clinictrials.gov. I dati ottenuti da questa valutazione pilota verranno utilizzati per informare uno studio iniziale di fase Ib/II sull'efficacia per il miglioramento della paralisi, della disfunzione autonomica e del dolore conseguente alla LM.

Oltre 2,5 milioni di americani convivono con varie forme di LM, il che equivale a un notevole onere individuale e sociale (1). I soli costi medi della LM traumatica acuta vanno da $ 380.000 a $ 1,4 milioni. Questo elevato impatto socioeconomico ha subito un’inflazione significativa con costi annuali stimati di 4 miliardi di dollari nel 1990, recentemente aumentati fino a 23 miliardi di dollari. Ogni anno nel Nord America si registrano circa 13.000 nuovi eventi traumatici di LM. La mielopatia cervicale degenerativa (DCM) rappresenta l'eziologia più diffusa del midollo spinale non traumatico (NTSCI) e della disfunzione negli adulti. La prevalenza delle ntLM è di ordini di grandezza superiore a quella delle tLM.

Insieme, queste condizioni hanno un impatto significativo su milioni di nordamericani, spesso con un impatto personale maggiore rispetto a condizioni croniche come il diabete o le malattie cardiache. La notevole preoccupazione sociale dovuta a questa disabilità individuale è aggravata dalla mancanza di opzioni terapeutiche praticabili.

La DCM deriva da processi degenerativi legati all'età, che portano allo sviluppo di osteofiti, all'ingrossamento delle faccette articolari, all'ossificazione dei legamenti spinali e alla protrusione del disco. Questi cambiamenti artritici comprimono collettivamente il midollo spinale causando lesioni con ischemia e infiammazione associate. A sua volta, si sviluppa una costellazione simile di sintomi tra cui dolore alle estremità, ridotta funzione motoria, intorpidimento, labilità emodinamica, incontinenza urinaria, disfunzione intestinale e instabilità della deambulazione che contribuiscono ad aumentare gli anni vissuti con disabilità (DALY) nonché al carico economico complessivo.

Attualmente, i trattamenti efficaci provati dall’evidenza sono limitati alla decompressione chirurgica e alla riabilitazione. Studi narrativi hanno dimostrato che i pazienti che vivono con paralisi desiderano opzioni per le terapie di modulazione neurale, poiché percepiscono il rapporto rischio-beneficio dei dispositivi impiantati in modo più favorevole rispetto agli operatori sanitari. Considerati i risultati complessivi non ottimali nei pazienti con LM, è fondamentale migliorare ulteriormente sia i tassi di recupero che l’entità del recupero oltre quanto ottenibile attraverso la decompressione chirurgica.

È stato dimostrato che la stimolazione del midollo spinale media il miglioramento funzionale dopo una LM traumatica acuta in termini di funzione degli arti, deambulazione, forza della mano, disfunzione autonomica, dolore intrattabile e controllo della vescica. La maggior parte degli studi pubblicati ha applicato la stimolazione durante la fase cronica del recupero e in gran parte in un singolo o piccolo gruppo di partecipanti.

Applicazioni variabili della SCS per la SCI devono ancora essere dimostrate utilizzando la stimolazione multimodale, come la stimolazione magnetica transcutanea spinale, epidurale spinale e transcranica della corteccia motoria. Harkema e colleghi hanno dimostrato che la SCS epidurale può restituire il controllo motorio volitivo nei partecipanti che non ne avevano avuti in seguito a una lesione toracica cronica. Il loro lavoro presso l'Università di Louisville ha anche dimostrato che la stimolazione transcutanea multilivello del midollo spinale può essere applicata a diverse regioni cervicotoraciche che si estendono lungo l'intero ingrandimento dell'arto e fornisce miglioramenti funzionali sensomotori durante la neuroriabilitazione. Questi approcci sono stati successivamente applicati in altri centri con successo per il recupero sensomotorio.

L’utilizzo della SCS nella gestione della sindrome da chirurgia fallita della schiena (FBSS), della sindrome dolorosa regionale complessa (CRPS) e dell’ischemia cronica delle gambe è stato ben documentato. Tuttavia, esistono prove limitate che indicano l'uso della SCS in pazienti con tLM o ntLM per quanto riguarda il miglioramento delle funzioni motorie. Questa applicazione del SCS potrebbe identificare importanti differenziatori nella modulazione neurale che corrisponderanno a migliori risultati funzionali, misure di esito riportato dal paziente (PROM) e qualità della vita (QoL). Qualora si osservassero differenziatori, queste conclusioni informeranno lo studio di fase Ib/II sulla neuromodulazione basata su SCS rispetto alla riabilitazione standard di cura. Ciò è direttamente in linea con le migliori pratiche e gli obiettivi promossi dai leader nella ricerca clinica sulla SCI e con gli obiettivi guidati dai pazienti.

Ad oggi, non sono stati segnalati studi clinici che coinvolgano partecipanti alla fase subacuta della tSCI, nonostante la convinzione diffusa che questa fase offra il maggior potenziale di intervento terapeutico per ridurre il danno secondario e preservare le reti funzionali.

Allo stesso modo, non esistono studi clinici che esaminino il ruolo della SCS perioperatoria nei pazienti con diagnosi di qualsiasi forma di ntSCI (compresi i pazienti con DCM sottoposti a decompressione chirurgica).

Lo studio proposto valuterà direttamente se la neuromodulazione ha un potenziale terapeutico specifico per le persone che hanno subito lesioni spinali acute traumatiche e non traumatiche. Questo studio esaminerà specificamente se ciò possa essere ottenuto con un dispositivo a rischio non significativo come la stimolazione transcutanea del midollo spinale. Infine, questo studio valuterà comparativamente le modalità che possono essere utilizzate per stimolare e misurare in modo affidabile gli effetti fisiologici della neuromodulazione del midollo spinale lesionato.

Inoltre, questo studio mira a verificare l'ipotesi che la stimolazione elettrica transcutanea del midollo spinale abbia un effetto modulatorio equivalente sulle vie sensomotorie e sulla funzione del midollo spinale. Questo studio registrerà in modo prospettico i risultati neurologici per sfruttare appieno le tecnologie a nostra disposizione e massimizzare il potenziale beneficio per ciascun partecipante. I risultati successivi contribuiranno ulteriormente a determinare se la neuromodulazione del midollo spinale può essere direttamente correlata agli esiti riportati dai pazienti o alle misure delle prestazioni funzionali. Inoltre, per determinare la fattibilità della SCS transcutanea in vari momenti successivi alla presentazione, questo studio misurerà i segnali in uscita dalla colonna vertebrale prima e dopo i trattamenti standard, tra cui la chirurgia e la riabilitazione neurale intensiva.

I dati preliminari a sostegno della SCS per individui con tLM applicati nelle fasi di recupero cronico hanno dimostrato risultati promettenti, potenzialmente migliorando questa grave condizione. L'indagine sull'utilizzo della SCS come approccio gestionale per tLM e ntLM acute (es. DCM), insieme agli interventi chirurgici e alla riabilitazione, rappresenta una prospettiva promettente per migliorare la qualità della vita delle persone affette da questo disturbo neurologico debilitante.