Using smartphones to track neurodegenerative disease

November 18, 2021  — 
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Dr. Ron Postuma (left) examines a patient in The Neuro’s movement disorders clinic.Tony Revoy/The Neuro

La version française du texte suit.

What if your daily activities – like walking, eating, getting out of a chair – could tell your doctor about changes so subtle they were invisible to the naked eye? Could we spot progressive neurological diseases like Parkinson’s before the symptoms were apparent, or detect hourly changes in how your medication manages your symptoms?

These are questions that Dr. Ron Postuma, a neurologist at The Neuro (Montreal Neurological Institute-Hospital) is looking to answer. Dr. Postuma is a leading researcher in movement disorders and also the head of an international collaboration which received a US$35 million grant from the National Institutes of Health in the US to identify biomarkers for people with REM Sleep Behaviour Disorder, a precursor of several neurological diseases including Parkinson’s.

Using digital detection

There are over 100,000 Canadians living with Parkinson’s, a neurodegenerative disease in which the cells that normally produce dopamine (which helps control movement) die off, resulting in tremors, impaired balance and muscle rigidity as well as many non-motor symptoms such as cognitive changes and mood disorders.

Two studies underway at the Clinical Research Unit at The Neuro will use a promising new smartphone application to track the development of symptoms in those with Parkinson’s Disease and REM Sleep Behaviour Disorder.

“We are entering a new age of monitoring in Parkinson’s Disease,” explains Dr. Postuma. “With these apps, we can look at changes over time. You carry the phone, and it records things you cannot notice. We can also hopefully detect changes in response to treatment with much more sensitivity and with far less error than before.”

In the PDBS trial, which was developed by Dr. Postuma and is running at sites across Quebec and Canada, participants will use a smartphone app. This observational study will look at individuals diagnosed with Parkinson’s Disease, REM Sleep Behaviour Disorder as well as healthy participants. The primary objective of this study is to determine whether data collected from remote monitoring can reliably track motor and non-motor symptoms and detect subtle changes. The app includes both active testing (small tests participants are asked to perform daily) and passive monitoring (in which the phone assesses their mobility).

“The application will allow us to design more sensitive trials for Parkinson’s disease and to be better able to test new medication,” adds Dr. Postuma. Participants in the vast research initiative will also have the option of contributing their study data to the Neuro’s C-BIG repository, an Open Science initiative that makes anonymized data available to researchers around the world, including the Quebec Parkinson Network.

Better data to drive therapeutics

Dr. Postuma and the team at the Clinical Research Unit at The Neuro will be using the same smartphone app in a clinical trial that is testing a potential new medication for Parkinson’s. While there exist many medications to manage symptoms of the disease, there is currently no cure. The medication being tested in the PADOVA trial aims to reduce the level of a protein involved in the development of Parkinson’s Disease and to stop its spread from cell to cell. The hope is that this may slow progression of disease for people with early Parkinson’s. The app will track daily movements and functioning and prompt participants to complete weekly questionnaires on cognition, memory, speech and activities of daily living.

“Until now in clinical trials, we relied on how patients were feeling when we met them every three months,” explains Dr. Postuma. “But the idea with this app is to precisely assess individuals at more points in time and in their home environment and to check in more frequently on their progression.”

For more on the PDBS and PADOVA trials at the Clinical Research Unit at The Neuro, contact martin.chevrier2@mcgill.ca or visit cru.mcgill.ca/mvtdis.

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Des téléphones intelligents sur la piste des maladies neurodégénératives

Des chercheurs du Neuro utilisent des applis pour évaluer les mouvements des patients à domicile dans l’espoir de mieux cerner les changements dans la progression de la maladie

Et si vos activités quotidiennes – comme marcher, manger, se lever d’une chaise – pouvaient informer votre médecin de changements si subtils qu’ils étaient invisibles à l’œil nu ? Pourrions-nous détecter des maladies neurologiques évolutives comme la maladie de Parkinson avant que les symptômes ne soient apparents, ou détecter des changements dans la façon dont votre médicament gère vos symptômes  d’heure en heure?

Voilà des questions auxquelles le Dr Ron Postuma, neurologue au Neuro (Institut-Hôpital neurologique de Montréal) cherche à répondre. Le Dr Postuma est un chercheur de premier plan sur les troubles du mouvement et également à la tête d’une collaboration internationale qui a reçu une subvention de 35 millions de dollars américains des National Institutes of Health aux États-Unis pour identifier des biomarqueurs pour les personnes atteintes de troubles du comportement en sommeil paradoxal,  précurseur de plusieurs troubles neurologiques, dont la maladie de Parkinson.

Détection numérique

Plus de 100 000 Canadiens vivent avec la maladie de Parkinson, une maladie neurodégénérative dans laquelle les cellules qui produisent normalement de la dopamine (qui aide à contrôler les mouvements) meurent, entraînant des tremblements, des troubles de l’équilibre, de la rigidité musculaire ainsi que de nombreux symptômes non moteurs tels que des changements cognitifs et des troubles de l’humeur.

Le Dr Postuma (à gauche) examine une patiente dans la clinique des troubles du mouvement au Neuro.Tony Revoy/The Neuro

Deux études en cours à l’Unité de recherche clinique du Neuro utiliseront une nouvelle application prometteuse pour téléphone intelligent pour suivre l’évolution des symptômes chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson et du trouble du comportement en sommeil paradoxal.

« Nous entrons dans une nouvelle ère de surveillance de la maladie de Parkinson, explique le Dr Postuma. Avec ces applications, nous pouvons observer les changements au fil du temps. Vous portez le téléphone et il enregistre des choses que vous ne pourriez pas remarquer. Nous espérons également pouvoir détecter les changements en réponse au traitement avec beaucoup plus de sensibilité et avec beaucoup moins d’erreurs qu’auparavant. »

Dans l’essai PDBS, qui a été développé par le Dr Postuma et qui se déroule sur des sites à travers le Québec et le Canada, les participants utiliseront une application pour téléphone intelligent. Cette étude observationnelle examinera des personnes diagnostiquées avec la maladie de Parkinson, avec le trouble du comportement en sommeil paradoxal ainsi que des participants en bonne santé. L’objectif principal de cette étude est de déterminer si les données collectées à partir de suivi à distance peuvent relever de manière fiable les symptômes moteurs et non moteurs et détecter des changements subtils. L’application comprend à la fois des tests actifs (de petits tests que les participants sont invités à effectuer quotidiennement) et un suivi passif (dans lequel le téléphone évalue leur mobilité).

« L’application nous permettra de concevoir des essais plus sensibles pour la maladie de Parkinson et de mieux tester de nouveaux médicaments », ajoute le Dr Postuma. Les participants à cette vaste initiative de recherche auront également la possibilité de contribuer leurs données d’étude au référentiel C-BIG du Neuro, une initiative de science ouverte qui met des données anonymisées à la disposition des chercheurs à travers le monde, y compris le Réseau Parkinson du Québec.

De meilleurs données pour développer des thérapies

Le Dr Postuma et l’équipe de l’Unité de recherche clinique du Neuro utiliseront la même application pour téléphone intelligent dans le cadre d’un essai clinique visant à tester un nouveau médicament potentiel pour la maladie de Parkinson. Bien qu’il existe de nombreux médicaments pour gérer les symptômes de la maladie, il n’existe actuellement aucun remède.

Le médicament testé dans l’essai PADOVA vise à réduire le niveau d’une protéine impliquée dans le développement de la maladie de Parkinson et à arrêter sa propagation d’une cellule à une autre. L’espoir est que cela puisse ralentir la progression de la maladie chez les personnes atteintes de Parkinson précoce.

L’application suivra les mouvements et le fonctionnement quotidiens des participants et les invitera à remplir des questionnaires hebdomadaires sur la cognition, la mémoire, la parole et les activités de la vie quotidienne.

« Jusqu’à présent, dans les essais cliniques, nous nous appuyions sur la façon dont les patients se sentent lorsque nous les rencontrons aux trois mois, explique le Dr Postuma. L ‘idée derrière cette application est d’évaluer les participants de manière plus précise à plusieurs moments dans le temps et de le faire dans leur environnement domestique afin de vérifier plus fréquemment leur progression. »

Pour en savoir plus sur les essais PDBS et PADOVA à l’Unité de recherche clinique du Neuro, contactez martin.chevrier2@mcgill.ca ou visitez cru.mcgill.ca/fr/troublesmouvement.

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Article courtesy of The McGill Reporter

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