Transkraniell fotobiomoduleringsterapi för behandling av autistiska drag hos barn och ungdomar med ADHD

Autismspektrumstörning (ASD) är en neuroutvecklingsstörning som kännetecknas av varierande presentation av svårigheter med socialisering, ömsesidig kommunikation och restriktiva/repetitiva beteenden. En allt högre prevalens av ASD dokumenteras i varje successiv epidemiologisk undersökning och störningen beräknas nu drabba upp till 2 % av ungdomarna i den allmänna befolkningen. Denna ökning av prevalensen beror delvis på förbättrat erkännande av autism i intellektuellt kapabla befolkningar.

Det finns ingen etablerad farmakologisk behandling för kärndragen i ASD.

Nuvarande praxis består av väletablerade evidensbaserade farmakoterapier som är tillgängliga för hantering av komorbida psykiatriska störningar, för att förbättra livskvaliteten och minska symtomens svårighetsgrad vid ASD. Kliniska prövningar av tillgängliga behandlingsalternativ visar att jämfört med den allmänna befolkningen kan individer med ASD vara mer mottagliga för biverkningar av läkemedel som kan vara dosrelaterade och kan ha lägre följsamhet till behandlingen. Nya behandlingar för kärnbrist vid ASD behövs; en intervention som inte kräver någon medicin kan erbjuda bättre följsamhet och tolerabilitet.

Attention Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD) är den vanligaste psykiatriska störningen som upptäcks hos ungdomar och vuxna med ASD, och ökar i hög grad deras sjuklighet och dysfunktion, särskilt hos personer med intakt intellektuell kapacitet. Prevalensen av ADHD i den allmänna befolkningen av barn i skolåldern är cirka 3 % till 5 %, även om vissa rapporter visar ännu högre incidens. Nästan två tredjedelar av remitterade populationer av ungdomar (från 59-83%) och vuxna (från 37-68%) med ASD lider av ADHD.

Både ADHD och ASD har starka delade ärftliga komponenter enligt bevis från tvilling- och familjestudier. Upp till 15 % av ungdomar med ADHD lider av ASD och upplever större sjuklighet och dysfunktion. Denna förvirrande effekt av ASD verkar vara symtomberoende och inte beroende av att full diagnostisk tröskel uppnås. Faktum är att upp till en tredjedel av ADHD-ungdomar utan ASD-diagnos fortfarande kämpar med ihållande symtom på ASD (hädanefter kallade autistiska egenskaper [AT]) och associerade kompromitterade resultat. Förekomst av AT är associerad med ett mer komplicerat förlopp av ADHD, kännetecknat som ökad komorbid psykopatologi, mer försämrad interpersonell, skola, familj och kognitiv funktion. Anti-ADHD-mediciner mildrar effektivt kärnsymptomen vid ADHD, men ger ingen förbättring av AT. Ungdomar med ADHD fortsätter att lida av de funktionsnedsättningar som är förknippade med AT som prognosticerar ett försämrat förlopp i flera funktionsdomäner trots effektiv behandling av ADHD. Behandling av komorbida AT hos patienter med ADHD kan förhindra funktionell försämring och förbättra långsiktiga resultat. Ännu finns det ingen känd behandling för kärnegenskaperna hos ASD eller AT.

En ny behandlingsmetod för sociala och kognitiva brister är baserad på transkraniell applicering av Light Emitting Diode (LED), en osynlig, icke-joniserande elektromagnetisk våg. Kallas transkraniell fotobiomodulering, tPBM består av att bilateralt exponera frontalhjärnan för en icke-joniserande elektromagnetisk våg. Den transkraniella fotobiomoduleringen (tPBM) är osynlig, penetrerar huden och skallen in i hjärnvävnaden, är icke-invasiv och försvinner minimalt som termisk energi. Fördelarna med tPBM är våglängdsspecifika. Ett mitokondrieenzym, cytokrom c-oxidas, är den primära kromoforen för tPBM vid våglängder på 830-850 nanometer. Vad som följer är ökad produktion av adenosintrifosfat (ATP) genom andningskedjan. I slutändan leder den ökade ATP till ökad energimetabolism för cellen, och det antas att en signalkaskad också aktiveras som främjar cellulär plasticitet och cytoskydd.

Unika egenskaper hos tPBM har lett till nya terapeutiska tillämpningar inom neurologi, för behandling efter patienter med akut ischemisk stroke och inom dermatologi för behandling av alopeci. Inom den psykiatriska vården har tPBM visat sig vara säker, effektiv och väl tolererad jämfört med skenbehandling hos patienter med Major Depressive Disorder (MDD).

Dessa egenskaper hos tPBM har lett till nya terapeutiska tillämpningar inom neurologi. Hos patienter med akut ischemisk stroke ledde akut behandling med tPBM till signifikant bättre resultat jämfört med sken. Dessa resultat bekräftades i en annan kohort av strokepatienter med mild till måttlig svårighetsgrad av sjukdomen. Båda studierna på patienter med stroke visade ingen signifikant skillnad i frekvens av biverkningar, såväl som allvarliga biverkningar, mellan tPBM och skenbehandlade patienter. tPBM har också använts som behandling av alopeci och i djurmodeller för metanol-inducerad retinal toxicitet. tPBM används redan i stor utsträckning för icke-invasiv bedömning av hjärnans funktion (ersätter funktionell magnetisk resonanstomografi i studier av spädbarn och unga vuxna, under namnet Near Infrared Spectroscopy) vilket understryker den relativt låga risken för tPBM.

Föreslagen behandling med tPBM har tidigare studerats hos patienter med Major Depressive Disorder (MDD). MDD har associerats med underskott i hjärnans bioenergetiska metabolism. I en experimentell modell av depression visade sig den mitokondriella andningskedjan (den cellulära platsen för energiproduktion) hämmas av kronisk stress. Deprimerade försökspersoner har också betydligt lägre produktion av ATP (en energivektor) i sin muskelvävnad och större förekomst av deletioner i deras mitokondriella DNA. Data från magnetisk resonansspektroskopi hos patienter med MDD visade att svar på ökningen av en selektiv serotoninåterupptagshämmare (SSRI) med trijodtyronin (ett sköldkörtelhormon) är associerat med återställande av nivåerna av ATP i hjärnan. En preliminär öppen studie på 10 deprimerade försökspersoner har visat att tPBM var säker, effektiv och väl tolererad.

På senare tid genomfördes en proof of concept-studie med tPBM, i en öppen, prospektiv design med 10 patienter med diagnosen ASD mellan 18 och 55 år. Fem patienter uppfyllde de rigorösa svarskriterierna och en statistiskt signifikant förbättring observerades i alla kliniker och patientbedömda åtgärder vid mittpunkten och slutpunkten. Effektmått visade att tPBM väsentligt förbättrade AT hos 7 patienter (70%) och tolererades väl utan behandlingsbegränsande biverkningar eller allvarliga biverkningar. Anslutningsgraden bland deltagarna var 98 %.

Dessa fynd tyder på att tPBM kan vara en lovande behandling för grundläggande sociala brister associerade med ASD och är en säker, genomförbar behandlingsmetod. Den största risken för tPBM vid användning av en laser som ljuskälla är förknippad med oavsiktlig näthinneexponering, när strålar projiceras genom linsen, med ökad risk för makuladegeneration. LED-ljus delar inte samma risknivå som laserljuskällor. Baserat på dessa lovande resultat är denna nya behandlingsmetod säker, vältolererad och associerad med statistiskt och kliniskt signifikanta förbättringar av symtom på ASD.

Forskarna antar att tPBM kommer att vara säkert och effektivt vid behandling av AT hos ungdomar med ADHD, och kommer att förbättra social funktion, vilket stimulantia inte åtgärdar.

Ovannämnda proof-of-concept-studie välsignades med en hög rekryteringstakt, med 10 deltagare under en period av 18 månader, trots dess krävande karaktär för våra patienter. Ännu snabbare och effektivare rekrytering tillsammans med ett mindre krävande schema för våra patienter är möjligt. Telemedicin ersätter kontorsbesök ansikte mot ansikte genom en fjärransluten, tvåvägs videokonferens genom säker internetåtkomst. Telemedicinanvändning i klinisk miljö har framgångsrikt gett specialistrådgivning med gynnsamma patientresultat, tillfredsställelse och kostnader. Kliniska prövningar är guldstandarden för att utvärdera nya terapeutiska möjligheter inom medicin, insatser som syftar till att förbättra deras effektivitet behövs för att underlätta patientmedverkan på ett sätt som minskar avhopp, och Telemedicin kan erbjuda en sådan möjlighet.

Forskarna föreslår en öppen studie för att bedöma säkerheten och effektiviteten av tPBM för att förbättra AT hos ADHD-ungdom med komorbida AT. Kvalificerade deltagare kommer att vara ungdomar med adekvat behandlad ADHD som uppvisar komorbida ATs av minst måttlig svårighetsgrad. Deltagarna kommer att få tPBM dagligen i 8 veckor. Deltagare som uppfyller behörighetskriterierna kommer att skickas till tPBM-enheten. De kommer att kunna administrera behandlingen i bekvämligheten av hemmet, med schemalagda intervaller. Korrekt tillämpning av tPBM, dess säkerhet och effekt kommer att bedömas under regelbundna schemalagda möten med studieläkaren. Dessa möten kommer alla att genomföras via telemedicin med HIPAA-kompatibel kommunikationsteknik. Säkerheten för och behandlingssvaret på tPBM kommer att övervakas av förälder- och klinikerklassade åtgärder under regelbundna schemalagda besök. Studien kommer att ta upp frågan om tPBM är effektivt för behandling av AT hos ungdomar med ADHD, och om det är acceptabelt bland våra patienter.

Vissa aspekter av tPBM gör det till ett genomförbart ingripande. Den kan levereras hem. Det kräver inte intag av några ämnen. Det är möjligt att exponeringen för tPBM kan vara mer acceptabel än användning av mediciner bland vissa minoritetsgrupper. Denna intervention kräver inte leverantörer med specifik kulturell expertis eller andra språkkunskaper.

tPBM-behandlingen kan utföras i bekvämligheten av deltagarnas hem, samtidigt som deras säkerhet och svar övervakas under schemalagda läkemedelsbesök. Fördelen med tPBM-behandlingsmetoden jämfört med farmakoterapi är att följsamheten lätt kan övervakas. Denna studie kommer att svara på om tPBM har en effekt på ASD-symtom vid ADHD och om det är acceptabelt bland våra patienter, för vilka täta besök annars skulle vara oöverkomliga eller göra det otillgängligt. Som sådan föreslår forskarna att ett telemedicinbesök inkluderas i detta studieprotokoll.