Исследователи используют ультразвук для доставки химиотерапии в мозг

5 мая 2023 г. Автор: Шон Вули

[Скриншот видео, предоставленного Northwestern Medicine]

Устройство открыло гематоэнцефалический барьер, чтобы многократно проникать в большие критические области человеческого мозга. Это позволило проводить химиотерапию внутривенно.

Когда пациент бодрствует, четырехминутная процедура открывает гематоэнцефалический барьер, и через несколько часов пациенты отправляются домой. Результаты исследования Northwestern продемонстрировали как безопасное, так и хорошо переносимое лечение. Некоторые пациенты даже дошли до шести циклов химиотерапии.

Статья опубликована 2 мая в журнале The Lancet Oncology.

Исследователи говорят, что это первое исследование, в котором удалось количественно оценить влияние открытия гематоэнцефалического барьера с помощью ультразвука на концентрацию химиотерапии в человеческом мозге. Открытие гематоэнцефалического барьера привело примерно к четырех-шестикратному увеличению концентрации препарата в мозге человека. Ученые наблюдали это увеличение как при приеме паклитаксела, так и при приеме карбоплатина. Эти препараты обычно не используются для лечения таких пациентов, поскольку в нормальных обстоятельствах они не проникают через гематоэнцефалический барьер.

Предыдущие исследования вводили паклитаксел непосредственно в мозг с многообещающими признаками эффективности. Однако исследователи связали прямую инъекцию с токсичностью, такой как раздражение головного мозга и менингит.

По словам исследователей, нынешняя химиотерапия, используемая при глиобластоме, темозоломид, преодолевает гематоэнцефалический барьер. Однако, по словам ведущего исследователя доктора Адама Сонабенда, это слабый препарат.

«Это потенциально огромный прогресс для пациентов с глиобластомой», — сказал Сонабенд, доцент кафедры неврологической хирургии Медицинской школы Файнберга Северо-Западного университета и нейрохирург Северо-западной медицины.

По словам команды, это также первое исследование, описывающее, как быстро закрывается гематоэнцефалический барьер после воздействия ультразвука. Большая часть восстановления происходит в первые 30–60 минут после обработки ультразвуком. Это может позволить оптимизировать последовательность доставки лекарств и ультразвуковой активации, максимизируя проникновение лекарств в мозг человека.

Исследователи говорят, что использование ультразвука и микропузырьков для открытия гематоэнцефалического барьера является временным явлением. Большая часть целостности гематоэнцефалического барьера у человека восстанавливается в течение часа после процедуры. Предыдущие исследования показали восстановление через 24 часа после ультразвуковой обработки мозга.

«После ультразвуковой обработки существует критический период времени, когда мозг становится проницаемым для лекарств, циркулирующих в кровотоке», — сказал Сонабенд.

Исследователи планируют использовать эти результаты в качестве основы для продолжающегося второго этапа клинического исследования пациентов с рецидивирующей глиобластомой. Они стремятся выяснить, продлевает ли выживаемость комбинация паклитаксела и карбоплатина, введенная с помощью их метода.

В исследовании фазы 1 пациенты перенесли операцию по резекции опухолей и имплантации ультразвукового устройства. Они начали лечение через несколько недель после имплантации.

Ученые увеличивали дозу паклитаксела каждые три недели, сопровождая открытие гематоэнцефалического барьера. В исследованиях также оценивалась группа пациентов, чтобы изучить влияние ультразвукового устройства на концентрацию лекарств. Используя флуоресцеин и МРТ, полученные после ультразвуковой терапии, исследователи визуализировали и нанесли на карту гематоэнцефалический барьер.

«Хотя мы сосредоточились на раке головного мозга (которого в США насчитывается около 30 000 глиом), это открывает двери для исследования новых медикаментозных методов лечения миллионов пациентов, страдающих различными заболеваниями головного мозга», — сказал Сонабенд.