Paralysé à nouveau

Une nuit en 1982, John Mumford travaillait sur une patrouille d'avalanche sur un col glacé du Colorado lorsque la camionnette qui le transportait avec deux autres hommes a glissé hors de la route et a plongé par-dessus une falaise. Les autres gars ont pu s'éloigner, mais Mumford s'était cassé le cou. La moitié inférieure de son corps était paralysée, et bien qu'il pût plier ses bras au niveau des coudes, il ne pouvait plus saisir les choses dans ses mains.

Quinze ans plus tard, cependant, il a reçu une merveille technologique qui a réactivé sa main gauche. Il était connu sous le nom de Freehand System. Un chirurgien a placé un capteur sur l'épaule droite de Mumford, a implanté un appareil de la taille d'un stimulateur cardiaque connu sous le nom de stimulateur juste sous la peau sur le haut de sa poitrine et a enfilé des fils dans les muscles de son bras gauche. À l'extérieur du corps de Mumford, un fil reliait le capteur d'épaule à une unité de contrôle externe ; un autre fil reliait cette unité de contrôle à une bobine de transmission sur le stimulateur de sa poitrine. De ce gâchis est sorti quelque chose d'incroyable : en manœuvrant son épaule droite de certaines manières, Mumford pouvait envoyer des signaux à travers le stimulateur et le long de son bras gauche dans les muscles de sa main. L'appareil n'était pas parfait - il aurait aimé pouvoir lancer des fléchettes avec ses copains. Mais il pouvait tenir une clé ou une fourchette ou une cuillère ou un verre. Il pouvait ouvrir le réfrigérateur, sortir un sandwich et le manger tout seul. Mumford était si enthousiaste qu'il est allé travailler pour le fabricant, une société de la région de Cleveland appelée NeuroControl, parcourant le pays pour faire la démonstration du Freehand lors de salons professionnels sur les technologies d'assistance.

Cette histoire faisait partie de notre numéro de mai 2015

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Mumford était à Cleveland pour une réunion de marketing en 2001 lorsqu'il a reçu une nouvelle qui le déconcerte toujours : NeuroControl se retirait de l'activité Freehand. Il se concentrerait plutôt sur un marché potentiel plus important avec un appareil qui aiderait les victimes d'AVC. Avant longtemps, NeuroControl a complètement cessé ses activités, anéantissant au moins 26 millions de dollars d'investissement. Au début, Mumford est resté un utilisateur enthousiaste du Freehand, même si une chose l'inquiétait : les fils qui couraient à l'extérieur de son corps s'effilochaient ou se cassaient parfois après s'être accrochés aux vêtements. À chaque fois, il a trouvé quelqu'un qui pouvait puiser dans son stock de pièces de rechange et reconnecter le système. Mais en 2010, le dernier fil avait disparu, et sans la perspective d'un support technique de NeuroControl, l'équipement électrique implanté dans le corps de Mumford est devenu inactif. Il a perdu l'indépendance qui était venue d'avoir retrouvé l'usage intensif d'une main. Tout d'un coup, cela a été supprimé - c'est incroyablement frustrant, dit-il. Il n'y a pas un jour où je ne le rate pas.

La voix de Mumford monte d'étonnement alors qu'il raconte l'histoire. J'ai un appareil implanté dans mon corps qui était considéré comme l'une des meilleures innovations ou inventions de ce siècle, dit-il. La dernière chose à laquelle vous pensez, c'est que l'entreprise va faire faillite, et non seulement elle va faire faillite, mais vous ne pourrez même pas acheter de pièces pour cela. Cela semble fou!

Tout était légal. Que ce soit éthique ou non est une autre question.

On pense qu'environ 250 personnes ont obtenu le Freehand de NeuroControl, et Mumford était loin d'être le seul à avoir le cœur brisé par l'échec de l'entreprise. Leur expérience est maintenant un récit édifiant pour tout dispositif médical implantable qui pourrait desservir des marchés orphelins - des groupes de personnes relativement petits. Bien que les progrès des interfaces cerveau-machine et des dispositifs de stimulation électrique génèrent de merveilleux résultats de recherche chez les personnes paralysées, certains utilisent leurs pensées pour contrôler les bras robotiques, et d'autres prennent des mesures provisoires - il est possible que ces percées ne durent pas longtemps sur le marché, en supposant qu'elles puissent être commercialisées. Les membres mous peuvent être réanimés par la technologie, mais ils peuvent être calmés à nouveau par l'économie de marché de base.

L'épanouissement initial

La technologie du corps de Mumford a commencé à être développée dans les années 1970. L'inventeur principal, P. Hunter Peckham, ingénieur biomédical à l'Université Case Western Reserve à Cleveland, voulait voir si la stimulation électrique inverserait l'atrophie et rétablirait finalement la fonction des muscles paralysés. D'abord chez les animaux, puis chez les humains, Peckham et ses collègues ont utilisé des aiguilles hypodermiques pour injecter de minuscules bobines de fil dans les muscles, près des nerfs. Ils pourraient alors envoyer de légères impulsions électriques à travers ces fils et stimuler les muscles, modifiant leur structure même. Au fil du temps, en plaçant les fils aux bons endroits et en ajustant avec précision les rafales d'électricité, les chercheurs ont pu coordonner les mouvements des muscles, recréant, entre autres, la prise normale d'une main. Finalement, les scientifiques ont compris comment implanter la technologie chez les patients et les laisser l'utiliser eux-mêmes, en dehors du laboratoire, au moyen d'une unité de type joystick montée sur l'épaule. La première version de ce qui allait devenir le système Freehand a été installée chez un patient en 1986. Peckham et cinq autres investisseurs ont fondé NeuroControl sept ans plus tard avec des technologies sous licence de Case Western.

Lorsque la Food and Drug Administration des États-Unis approuvé le Freehand en 1997 , c'était une étape importante. Ce n'était pas le premier appareil bionique commercial - les stimulateurs cardiaques et les implants cochléaires existaient déjà - mais c'était le premier qui a aidé les patients paralysés à retrouver un certain usage des mains. En fait, c'était le premier qui utilisait la stimulation électrique pour faire bouger les articulations - et à ce jour, il reste le seul jamais publié.

Pour voir comment cela fonctionnait, regardez cette vidéo promotionnelle réalisée par l'entreprise dans les années 1990.

Voici Mumford émerveillé par la puissance du système :

Recherche indépendante montré que même à un coût d'environ 60 000 $ (pour l'appareil et la chirurgie nécessaire), le Freehand a permis d'économiser de l'argent à long terme en réduisant le besoin d'un patient en soins auxiliaires. Mais alors que la technologie était impressionnante, le Freehand s'est retrouvé coincé dans une petite niche.

Bien qu'il y ait 250 000 personnes avec des lésions de la moelle épinière aux États-Unis seulement, le Freehand ne fonctionnait que pour les personnes dont la paralysie résultait d'une blessure à une certaine zone, entre la cinquième et la sixième vertèbre de leur colonne cervicale. En effet, une pause à cet endroit leur a laissé une mobilité suffisante des épaules et des coudes pour déclencher la fonction de saisie et de libération du Freehand. Bien que NeuroControl ait estimé son marché potentiel à plus de 50 000 personnes aux États-Unis, toutes n'étaient pas disposées ou en assez bonne santé pour supporter l'opération majeure nécessaire à l'implantation de l'appareil et de tous ces fils.

Plus important encore, le marché potentiel a été encore rétréci par le fait que certains assureurs privés et Medicare, le programme d'assurance du gouvernement américain pour les personnes âgées et les personnes handicapées, ne couvraient pas toujours l'intégralité des coûts. Les cliniques de réadaptation et les hôpitaux étaient déjà susceptibles d'être prudents quant à la recommandation d'un nouveau système implantable aux patients. Mais étant donné qu'ils pourraient absorber tous les coûts non couverts de la procédure, de nombreux centres médicaux étaient plus réticents à préconiser la technologie que NeuroControl ne l'avait espéré.

En manque d'élan, NeuroControl a cessé de vendre le produit. Les investisseurs s'attendaient à ce qu'il pénètre un volume beaucoup plus important de la population globale de lésions médullaires, explique Geoff Thrope, qui était directeur du développement commercial de NeuroControl. Nous avons pu réaliser des dizaines de ventes d'implants par an. Vous devez être des centaines, voire des milliers, pour que cela ait un sens.

Mais la décision irrite toujours Peckham, qui a démissionné du conseil d'administration de NeuroControl en conséquence. Avec un peu plus de temps, dit-il, NeuroControl aurait peut-être réussi à devenir une entreprise durable. Il avait 19 patients inscrits dans un essai clinique en Angleterre ; un de plus lui aurait donné les 20 nécessaires pour permettre au système de santé national britannique d'évoluer vers la couverture du coût du Freehand. Le département américain des Anciens Combattants allait probablement emboîter le pas, dit-il. Le problème était que les autres membres du conseil d'administration - principalement des investisseurs en capital-risque qui ont décidé qu'ils ne voyaient pas le retour sur investissement qu'ils avaient prévu - étaient impatients.

Tout était légal, dit Peckham. Que ce soit éthique ou non est une autre question. Eh bien, je suppose que cela dépend de votre éthique, n'est-ce pas ?

Fils dans l'entrepôt

Vous n'avez pas besoin de creuser dans des images d'archives pour voir le Freehand en action. À quelques kilomètres de chez Mumford, dans la banlieue de Denver, j'ai rencontré Scott Abram, un comptable du département américain de l'Intérieur. Abram s'est cassé le cou en 1989, à l'âge de 17 ans, lorsqu'il a plongé dans une rivière peu profonde lors d'une sortie scolaire au lycée. Il a obtenu le Freehand une décennie plus tard et l'utilise toujours pour certaines tâches. Quand nous avons déjeuné dans un restaurant, il a commandé un sandwich au poulet. En activant le Freehand en haussant les épaules de son épaule gauche, il a pu manipuler sa main droite de manière à l'aider à porter le sandwich à sa bouche et à l'assiette. Pendant tout ce temps, une unité de commande semblable à un téléavertisseur sur le côté gauche de son fauteuil roulant faisait toujours ce qu'elle faisait depuis 15 ans : dire au stimulateur dans sa poitrine quels fils dans son bras droit avaient besoin de décharges électriques.

Abram sait très bien ce que Mumford a traversé lorsque les fils à l'extérieur de son corps ont dû être remplacés. Ça lui arrive aussi. Il y a cependant une différence essentielle : il y a plusieurs années, Abram a réussi à retrouver Kevin Kilgore, l'un des chercheurs qui a développé la technologie avec Peckham à Cleveland. Et Kilgore lui a envoyé des fils au fil des ans.

La situation mystifie et bouleverse Kilgore autant que quiconque. Lorsque NeuroControl était en activité, il fournissait le Freehand aux chirurgiens qui l'installaient et servait de point de contact pour les patients. Du point de vue de patients comme Mumford, les chercheurs qui avaient à l'origine inventé la technologie n'étaient pas du tout dans l'image. Lorsque NeuroControl s'est replié, presque tout est tombé dans un trou noir. Non seulement il n'a pas réussi à organiser une assistance technique pour ses clients, mais son site Web et son numéro de téléphone ont été hors service, laissant les chirurgiens et les patients dans l'ignorance de ce qu'ils pourraient faire ensuite. Kilgore et Peckham disent que la société a même refusé de leur donner une liste de patients qui avaient reçu les implants. À ce jour, les ingénieurs disent qu'ils ne savent pas exactement combien il y en avait.

Pour Damion Cummins de Monroe, en Louisiane, la disparition de l'entreprise a eu des conséquences surréalistes. Il avait obtenu le Freehand après avoir été paralysé lors d'un match de football au lycée. Mais cela n'a pas toujours fonctionné aussi bien qu'il l'espérait, et il a cessé de l'utiliser après moins de deux ans. L'arrêt était assez facile - il ne demandait plus à personne de scotcher les fils externes gênants à l'appareil dans sa poitrine. Mais au fil des années, il s'est interrogé sur cet équipement électrique en sommeil, dont certains se sentent sous sa peau. Va-t-il se désagréger ou se casser ? se demanda-t-il. Dois-je m'en soucier ? Il a pensé à aller voir le chirurgien à Shreveport qui avait implanté le Freehand, mais le médecin avait déménagé en Californie. Cummins dit qu'il a passé quelques années à se sentir mal à l'aise avec l'électronique de son corps avant de finalement retrouver le chirurgien et de l'appeler. Dois-je le faire retirer ? a demandé Cummins. Non, tant que rien ne vous dérange, a dit le médecin.

Les composants installés à l'intérieur des patients Freehand se sont mieux comportés que ceux à l'extérieur. Le diagramme ci-dessus montre comment les fils allaient d'une épaule à une unité de contrôle et de cette unité à une bobine de transmission.

Il est douloureux pour Kilgore d'entendre parler de l'isolement ressenti par Cummins. Il y a environ cinq ans, Kilgore a obtenu une subvention de 75 000 $ de Paralyzed Veterans of America, un groupe à but non lucratif, pour suivre des patients avec des implants de stimulation électrique sur une longue période. Il a dépensé une grande partie de l'argent pour acheter l'un des rares morceaux de NeuroControl qui n'avait pas complètement disparu : son inventaire de fils, de bobines de stimulation, de contrôleurs, de batteries et d'autres pièces Freehand, qu'une autre société de l'Ohio avait achetées et gardait dans un entrepôt. Avec ce stock, Kilgore a contacté les patients de Freehand que lui et ses collègues connaissaient - quelques dizaines de personnes dans l'Ohio - et ont mis en place un groupe d'utilisateurs en ligne dans l'espoir d'en trouver d'autres.

En 2009, Kilgore et d'autres chercheurs ont retrouvé 65 destinataires Freehand et ont déterminé que plus de la moitié utilisaient encore l'appareil. Aujourd'hui, il estime qu'il a suffisamment de pièces pour faire vivre ces patients pendant encore quelques années. Mais finalement, dit-il, la solution ultime est que les patients obtiennent quelque chose de mieux. Près de 30 ans après la naissance du Freehand, l'équipe de Case Western a considérablement amélioré la technologie. Entre autres choses, ils ont rendu l'unité de contrôle suffisamment petite pour être implantée dans le corps, éliminant ainsi le besoin de fils externes qui peuvent s'accrocher et se casser. L'appareil peut également faire plus que restaurer la capacité de préhension. Il peut être mis en réseau, comme ils le disent, pour envoyer des stimuli électriques à beaucoup plus de muscles, fournissant un soutien du haut du corps, par exemple, ou un contrôle des intestins et de la vessie. Les chercheurs ont amené des personnes paralysées à se lever et à faire des pas hésitants à l'aide d'un déambulateur.

Le dilemme économique essentiel demeure cependant : sans une entreprise pour commercialiser largement cette technologie, le bassin de bénéficiaires potentiels est limité aux personnes qui vivent ou peuvent se permettre de se rendre à Cleveland. Et s'il ne s'agit pas d'un produit commercial, les compagnies d'assurance ne couvriront pas le coût de l'appareil. Cela signifie que les chercheurs doivent compter sur des subventions pour faire parvenir ces technologies aux patients. Je peux faire cinq implants par an grâce à des subventions, dit Kilgore. Mais je reçois 100 appels téléphoniques par an.

Même des centaines de patients par an pourraient ne pas constituer un marché suffisamment important pour attirer les investisseurs privés. Mais Kilgore et Peckham pensent avoir trouvé une solution.

Approfondir la piscine

Ils sont convaincus qu'éviter une répétition du fiasco de NeuroControl avec de nombreuses futures technologies implantables nécessitera un partenariat à but non lucratif/à but lucratif. Ils ont formé l'association à but non lucratif : Institut de restauration fonctionnelle chez Case Western. Sa mission est de faire passer les technologies par l'approbation réglementaire ; après cela, il pourrait commercialiser les appareils lui-même ou les concéder sous licence à des entreprises à but lucratif. Idéalement, si une telle entreprise échouait, l'association à but non lucratif, financée principalement par une fondation privée, pourrait continuer à soutenir les patients.

La première technologie que l'institut gérera sera l'appareil en réseau qui est le descendant du Freehand original. L'organisation a des subventions pour commencer un essai clinique et même pour développer une usine de fabrication des appareils. Il dispose également d'une liste d'attente de patients potentiels. Mais il n'a pas encore signé d'entreprises en tant que partenaires à but lucratif - des entreprises qui, comme le dit Peckham, n'essaient pas de répondre à certaines attentes des entreprises quant à la rapidité avec laquelle vous retournez leur investissement.

En théorie, il pourrait y avoir de nombreux partenaires potentiels. Il se trouve que le secteur de la neurostimulation connaît une renaissance, en particulier à Cleveland, compte tenu de l'abondance de technologies à licencier de Case Western, de la Cleveland Clinic et d'autres centres là-bas. Plusieurs des entreprises sont dotées d'anciens élèves de NeuroControl, dont Thrope, qui dirige maintenant NDI , une entreprise qui investit dans les neurotechnologies. Thrope affirme qu'un partenariat avec une organisation à but non lucratif serait attrayant pour les entreprises qui ne veulent pas assumer les risques inhérents à l'adoption d'une nouvelle technologie par des années de tests et d'approbation réglementaire. Si l'organisation à but non lucratif peut gérer cette partie, puis confier les choses à une entreprise à but lucratif, le modèle de Kilgore et Peckham a une certaine valeur, dit-il.

Mais même avec ce risque supprimé, Thrope s'empresse d'ajouter que peu d'entreprises sont intéressées à vendre des produits que seul un petit groupe de personnes peut utiliser. Au lieu de cela, dit-il, lui et d'autres investisseurs sont impatients de trouver des opportunités pour traiter ce que les médecins appellent des indications multiples, ce qui signifie qu'ils peuvent traiter plus d'une condition. Il mentionne Second Sight, un fabricant coté en bourse d'un implant rétinien de 140 000 $ qui peut rendre la vue aux personnes atteintes d'une forme héréditaire de cécité. Le marché potentiel est assez grand— peut-être 1,5 million de personnes dans le monde et 100 000 aux États-Unis - mais même ainsi, Second Sight teste déjà des moyens d'approfondir le bassin de patients en traitant d'autres formes de cécité. Thrope dit que son entreprise, qu'il a fondée en 2002, saute rarement pour investir dans une neurotechnologie tant qu'elle n'a pas été développée au-delà de son stade initial et peut traiter une deuxième ou une troisième indication. Cela inverse la formule que nous avons utilisée dans NeuroControl, dit Thrope. Nous avons essayé d'éviter les technologies révolutionnaires dans la mesure du possible.

Éviter les percées : cela semble aller à l'encontre de notre tendance à imaginer que la technologie réparera tant de choses cassées, y compris nos corps. Mais considérez le point de vue de Damion Cummins. Il dit qu'il a subi plusieurs interventions chirurgicales pour obtenir le Freehand parce que tout ce qui pouvait améliorer sa vie quotidienne valait le coup. Il a accepté l'idée que cela pourrait ne pas fonctionner. Mais quand je lui ai demandé s'il aurait eu l'implant s'il avait réalisé qu'il y avait une chance que NeuroControl puisse se replier, il a répondu : Si j'avais su cela, alors je ne l'aurais certainement pas fait.

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