Czy to lepszy sposób dostarczania leków do mózgu?
Bariera krew-mózg to warstwa ochronna otaczająca mózg. Jego główną funkcją jest zapobieganie przedostawaniu się potencjalnie szkodliwych czynników do tego narządu. Jednak może również powstrzymać niektóre leki terapeutyczne przed osiągnięciem celu.
Bariera krew-mózg zapobiega przedostawaniu się do mózgu leków przeciwnowotworowych i tych, które zwalczają objawy schorzeń neurologicznych, takich jak choroba Alzheimera, i wykonywać swoją pracę.
Naukowcy mogą rozwiązać ten problem, tymczasowo omijając barierę krew-mózg za pomocą impulsów ultradźwiękowych o niskiej częstotliwości.
Do tej pory eksperymentowali tylko z długofalowymi impulsami ultradźwiękowymi.
Jednak mogą one przynieść skutki uboczne, takie jak uszkodzenie tkanki mózgowej i długotrwałe narażenie na szkodliwe cząsteczki przenikające przez barierę krew-mózg wraz z lekami.
Obecnie badania przeprowadzone w Imperial College London w Wielkiej Brytanii sugerują, że nowe podejście do zakłócania bariery krew-mózg za pomocą ultradźwięków może działać lepiej i powodować mniej problemów.
Zespół - kierowany przez dr Jamesa Choi- skupia się na wykorzystaniu krótszych fal impulsów ultradźwiękowych, które naukowcy niedawno przetestowali na modelach mysich.
Po nowych badaniach, których wyniki pojawiają się w czasopiśmie RadiologiaChoi zauważa, że on i jego koledzy „znaleźli teraz pozornie skuteczny sposób na dostarczenie potencjalnie skutecznych leków tam, gdzie powinny”.
„Dosłowne otwarcie mózgu” na leczenie
W ramach nowych badań naukowcy porównali wpływ długich i krótkofalowych impulsów ultradźwiękowych na przerwanie bariery krew-mózg w modelach mysich.
Wstrzyknęli 28 gryzoniom mikropęcherzyki, które mogą przenosić określone leki do celu. Następnie zastosowali ultradźwięki długofalowe do 14 z tych myszy i ultradźwięki krótkofalowe do pozostałych 14.
Impulsy modyfikują ciśnienie w naczyniach krwionośnych, co umożliwia mikropęcherzykom rozszerzanie się lub kurczenie, co z kolei pomaga im stopniowo przenikać przez barierę krew-mózg.
Choi i zespół ujawnili, że użycie impulsów krótkofalowych prowadzi do skutecznego dostarczania leku do mózgu bez powodowania uszkodzenia tkanek. Jest to jeden z efektów ubocznych impulsów długofalowych.
Zauważyli również, że bariera krew-mózg ponownie zamknęła się w ciągu 10 minut od interwencji impulsu krótkofalowego, co oznacza, że patogeny miały mniejszą szansę na przedostanie się do mózgu.
„Bariera krew-mózg”, mówi Choi, „jest stosunkowo łatwa do otwarcia, ale obecne techniki nie są w stanie tego zrobić bezpiecznie - dlatego nie byliśmy w stanie zastosować ich u ludzi bez skutków ubocznych”.
„Nasz nowy sposób stosowania ultradźwięków mógłby, po dalszych badaniach, dosłownie otworzyć mózg na wszelkiego rodzaju leki, których wcześniej lekceważyliśmy”.
Dr James Choi
Naukowcy dodają, że ich badanie zostało dofinansowane z Alzheimer’s Research UK, zarejestrowanej organizacji charytatywnej wspierającej badania nad sposobami leczenia choroby Alzheimera i innych form demencji.
Stało się tak, ponieważ żywili nadzieję, że ich nowa metoda dostarczania leków bezpośrednio do mózgu może być pomocna w kontekście terapii choroby Alzheimera, innych schorzeń neurologicznych i raka mózgu.
„Wiele potencjalnych leków, które wyglądały obiecująco w warunkach laboratoryjnych”, mówi Choi, „nigdy nie przeszło do stosowania u ludzi - prawdopodobnie dlatego, że zostały zablokowane przez barierę krew-mózg, kiedy zaczęto je stosować u ludzi” - mówi Choi.
„Chociaż bariera krew-mózg chroni mózg przed uszkodzeniami i infekcjami, bardzo utrudnia dostarczanie leków do mózgu” - dodaje dr Sara Imarisio, która jest kierownikiem badań w Alzheimer's Research UK i nie brała udziału w nowe badanie.
Podsumowuje: „Chociaż badanie badające, w jaki sposób możemy przeniknąć przez barierę krew-mózg, zostało przeprowadzone na myszach, jest to krytyczny krok, zanim taka technologia będzie mogła zostać przetestowana na ludziach”.
