L'obtention de biopsies du cortex préfrontal pendant la chirurgie de stimulation cérébrale profonde (DBS) chez les patients vivants n'augmente pas le risque d'événements indésirables ou de déclin cognitif par rapport aux procédures DBS standard qui n'impliquent pas les biopsies, une équipe de chercheurs cliniques à l'École de médecine ICAHN du mont Sinaï a démontré.
Les résultats de l'étude, publiés en ligne le 3 septembre Neurochirurgie, La publication officielle du Congrès des chirurgiens neurologiques établit la sécurité d'une approche qui permet aux chercheurs de collecter des tissus cérébraux humains vivants précieux pendant les procédures neurochirurgicales planifiées, abordant une barrière critique dans la recherche en neurosciences tout en maintenant la sécurité des patients. La plupart des études sur le fonctionnement du cerveau au niveau moléculaire ont été réalisées en utilisant des échantillons de patients décédés en raison du manque d'approches sûres pour échantillonner le cerveau humain vivant.
Grâce au projet cérébral vivant au mont Sinaï, nous avons développé une méthode pour biopsie en toute sécurité un petit volume de tissu cérébral à partir d'une région du cortex préfrontal lors du placement du plomb de stimulation cérébrale profonde. L'analyse rétrospective de la sécurité démontre clairement qu'il existe des moyens sûrs et innovants d'impliquer les patients neurochirurgicaux dans des activités de recherche qui ont le potentiel de faire progresser considérablement la science. Nous exprimons notre plus profonde gratitude aux patients qui ont choisi de s'associer avec nous sur ce travail. «
Brian Kopell, MD, directeur du Center for Neuromodulation, co-dirigeant du projet Brain Project à Mount Sinai et co-auteur du journal
L'équipe de recherche a analysé les événements indésirables aigus, définis comme une infection, une hémorragie intracrânienne (ICH) et des crises, à la suite de 1 152 placements de stimulation cérébrale profonds effectués sur 590 patients dans un seul hôpital entre 2013 et 2024. Les biopsies du cortex préfrontal ont été obtenues dans les procédures 652 (groupe de biopsie) et non obtenues dans 500 procédures («groupe de biopsie») et non. Une tomodensitométrie (CT) a été effectuée dans les heures suivant chaque procédure et les dossiers médicaux des patients ont été examinés pour l'ICH aigu, la crise et l'infection de la date de procédure à 90 jours plus tard. Un sous-ensemble de patients a été suivi pendant environ un an pour évaluer les résultats cognitifs.
Aucune infection ne s'est produite dans l'un ou l'autre groupe. Aucune différence statistiquement significative dans le taux d'ICH ou le taux de crise n'a été observée entre les groupes (taux de biopsie de 1,7% par rapport à 1,4% de groupe non biopsie; Vale P-Square Test = 0,88; taux de crise de 0,2%). Aucune association statistiquement significative n'a été observée entre le nombre de biopsies et les changements de la santé cognitive au fil du temps.
La stimulation cérébrale profonde est un traitement neurochirurgical électif des maladies neurologiques et de santé mentale. Une technique commune pour implanter en toute sécurité l'électrode DBS consiste à cautériser un petit volume de cortex préfrontal avant d'insérer la canule, un tube creux spécialisé à travers lequel le fil d'électrode est placé. Pour la présente étude, toutes les procédures DBS ont été réalisées par un seul neurochirurgien utilisant des techniques stéréotaxiques standard. Toutes les procédures impliquaient un trou de bavarde frontal standard et un placement de canule stéréotaxtique, avec une préparation de surface corticale ne différant que par l'inclusion d'une biopsie du cortex préfrontal (obtenu avant la cautérisation et à l'aide d'un outil de poinçon standard). Les tailles de biopsie ont été mesurées pour 231 biopsies. Le volume de biopsie moyen mesuré était égal à 40 mm3 Et le volume médian était égal à 30 mm3. Les auteurs de l'étude notent que les tailles de biopsie étroites réparties autour de la moyenne démontrent que la procédure de biopsie du cortex préfrontal du projet vivant du projet peut être hautement standardisée, reproductible et précise.
« La capacité d'étudier le cerveau en toute sécurité des personnes en vie ouvre un nouveau monde de questions sur la fonction du cerveau que les chercheurs peuvent aborder », a déclaré Alexander W. Charney, MD, PhD, directeur du Charles Bronfman Institute for Personalized Medicine, co-dirigeant du Projet Brain Living et co-auteur de l'étude. « En utilisant cette technique, le projet du cerveau vivant apporte déjà plusieurs contributions à la recherche médicale, notamment une caractérisation complète de la biologie du cerveau humain vivant, une technologie pour étudier les circuits cérébraux humains au niveau de la synapse, la technologie pour fournir une thérapie génique au cerveau et des idées sur la pathogenèse des mêmes méthodes cérébrales. Compte tenu du profil de sécurité de la technique, nous sommes en plein essor pour d'autres institutions de suivre les mêmes méthodes et d'élargir l'ampleur de ce travail. »
À propos du projet de cerveau vivant:
Le projet du cerveau vivant est une étude à plusieurs échelles et axée sur les données du cerveau humain vivant qui utilise la boîte à outils de neuroscience des sujets humains complets pour découvrir comment les interactions entre les différents niveaux de neurobiologie, de neurophysiologie et de neuroanatomie donnent naissance au fonctionnement neuropsychiatrique. La boîte à outils comprend l'observation clinique, la neuropharmacologie, la neuroimagerie, la neurophysiologie, la neuromodulation et la neuroscience moléculaire-cellulaire. Dirigée par les Drs. Charney et Kopell, l'étude a recruté plus de 600 personnes subissant une chirurgie élevée de stimulation cérébrale profonde pour les conditions neurologiques et neuropsychiatriques, notamment la maladie de Parkinson, le trouble obsessionnel-compulsif, le tremblement essentiel, la dystonie et la dépression. Le projet a reçu un financement de l'Institut national du vieillissement de l'Institut national de la santé.
