La barrera hematoencefálica, la membrana semipermeable que rodea el cerebro, ofrece una protección importante para un órgano delicado, pero en algunos casos, los médicos deben superar la barrera para administrar medicamentos vitales para tratar el cerebro. Investigadoresen Brigham and Women's Hospital están investigando una manera de aflojar temporalmente la barrera hematoencefálica para administrar medicamentos con la ayuda de microburbujas. En un nuevo avance, han desarrollado un sistema en modelos preclínicos que ofrece un mayor grado de control, ypor lo tanto, seguridad: al abrir la barrera. Sus hallazgos se publican esta semana en The Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Queremos poder monitorear nuestra capacidad para abrir la barrera hematoencefálica en tiempo real escuchando ecos; esto podría brindarnos información inmediata sobre la estabilidad de las oscilaciones de las microburbujas y brindarnos información rápida y en tiempo realcontrol y análisis ", dijo el autor principal Tao Sun, candidato a doctorado en los laboratorios de los coautores Nathan McDannold, PhD, en el Laboratorio de Ultrasonido Focused en el Departamento de Radiología de BWH, y Eric Miller, PhD, presidente y profesor en elDepartamento de Ingeniería Eléctrica e Informática en Tufts. "
McDannold y sus colegas han estado trabajando durante años en el uso de microburbujas y ultrasonido focalizado para romper la barrera hematoencefálica y administrar medicamentos al cerebro. Sin embargo, un desafío importante para traducir los avances de la investigación en esta área en impacto clínico ha sido la faltade una manera confiable de obtener información instantánea sobre qué tan bien vibran las microburbujas dentro del cerebro. Las microburbujas pueden ayudar a abrir temporalmente la barrera hematoencefálica sin incisión ni radiación, pero si estas burbujas se desestabilizan y colapsan, pueden dañar la vasculatura crítica en el cerebro.
En el laboratorio, el equipo de investigación utilizó un modelo de rata para desarrollar un controlador de circuito cerrado, un dispositivo que puede darles una ventana metafórica al cerebro. Al colocar sensores en el exterior del cerebro que actúan como micrófonos secundarios,El equipo de investigación pudo escuchar los ecos de ultrasonido que rebotaban en las microburbujas para determinar qué tan estables eran las burbujas. Luego, pudieron sintonizar y ajustar su entrada de ultrasonido instantáneamente para estabilizar las burbujas, estimularlas para abrir la barrera y administrar un medicamento de una dosis predefinida., mientras se mantiene una exposición segura al ultrasonido. El equipo probó el enfoque en ratas sanas, así como en un modelo animal de cáncer cerebral de glioma.
Se necesitarán más investigaciones para adaptar la técnica a los humanos, pero el enfoque podría ofrecer un mejor control de seguridad y eficacia para los ensayos clínicos en humanos, que ahora están en marcha en Canadá.
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Materiales proporcionados por Hospital Brigham and Women's . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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