Er dette en bedre måde at levere stoffer til hjernen på?
Blod-hjerne-barrieren er et beskyttende lag, der omgiver hjernen. Dets vigtigste funktion er at forhindre potentielt skadelige stoffer i at sive ind i dette organ. Det kan dog også stoppe visse terapeutiske lægemidler fra at nå deres mål.
Blod-hjerne-barrieren forhindrer antitumorlægemidler og dem, der bekæmper symptomerne på neurologiske tilstande som Alzheimers sygdom i at nå hjernen og udføre deres arbejde.
Forskere kan løse dette problem ved midlertidigt at omgå blod-hjerne-barrieren ved hjælp af lavfrekvente ultralydspulser.
Indtil videre har de kun eksperimenteret med langbølgede ultralydimpulser.
Disse kan dog medføre bivirkninger, såsom hjernevævsskade og langvarig eksponering for skadelige molekyler, der trænger ind i blod-hjerne-barrieren sammen med stofferne.
Nu antyder forskning udført på Imperial College London i Storbritannien, at en ny tilgang til ultralydsforstyrrelse af blod-hjerne-barrieren kan fungere bedre og forårsage færre problemer.
Holdet - ledet af James Choi, Ph.D.- fokuserer på brugen af kortere bølger ultralydimpulser, som forskerne for nylig har testet i musemodeller.
Efter den nye forskning, hvis resultater vises i tidsskriftet Radiologi, Bemærker Choi, at han og hans kolleger “nu har fundet en tilsyneladende effektiv måde at bringe potentielt effektive stoffer til, hvor de skal være.”
'Bogstaveligt åbent hjernen' for behandlinger
I den nye undersøgelse sammenlignede forskerne virkningerne af ultralydspulser med lang og kort bølge i afbrydelsen af blod-hjerne-barrieren i musemodeller.
De injicerede de 28 gnavere med mikrobobler, der kan bære specifikke lægemidler til deres mål. Derefter anvendte de langbølge-ultralyd på 14 af disse mus og kortbølge-ultralyd på de resterende 14.
Pulserne ændrer trykket i blodkarrene, hvilket gør det muligt for mikroboblerne at ekspandere eller trække sig sammen, hvilket igen hjælper dem med at trænge gennem blod-hjerne-barrieren lidt efter lidt.
Choi og team afslørede, at brug af kortbølgepulser førte til effektiv medikamentafgivelse til hjernen uden at forårsage vævsskade. Dette er en af bivirkningerne af langbølgepulser.
De så også, at blod-hjerne-barrieren lukkede igen inden for 10 minutter efter kortbølge-pulsinterventionen, hvilket betyder, at patogener havde mindre chance for at sive ind i hjernen.
"Blod-hjerne-barrieren," siger Choi, "er relativt enkel at åbne, men nuværende teknikker er ude af stand til at gøre det sikkert - det er derfor, vi ikke har været i stand til at bruge dem hos mennesker uden bivirkninger."
"Vores nye måde at anvende ultralyd på kunne efter yderligere undersøgelser bogstaveligt talt åbne hjernen for alle mulige lægemidler, som vi tidligere havde ignoreret."
James Choi, ph.d.
Deres undersøgelse, tilføjer forskerne, modtog støtte fra Alzheimers Research UK, en registreret velgørenhedsorganisation, der understøtter forskning i behandling af Alzheimers og andre former for demens.
Dette var fordi de har et håb om, at deres nye metode til at levere behandlinger direkte til hjernen kan være nyttigt i forbindelse med behandlinger af Alzheimers, andre neurologiske tilstande og hjernecancer.
"Mange potentielle lægemidler, der så lovende ud i laboratorieindstillinger," siger Choi, "gik aldrig videre til brug hos mennesker - muligvis fordi de blev blokeret af blod-hjerne-barrieren, når det gjaldt at bruge dem til mennesker," siger Choi.
”Mens blod-hjerne-barrieren beskytter hjernen mod skade og infektion, gør det det meget vanskeligt at levere behandlinger i hjernen,” tilføjer Dr. Sara Imarisio, der er forskningsleder ved Alzheimers Research UK og ikke deltog i ny undersøgelse.
Hun konkluderer: "Selvom denne undersøgelse, der undersøger, hvordan vi kan trænge ind i blod-hjerne-barrieren, blev udført hos mus, er det et kritisk trin, før teknologi som denne kan testes hos mennesker."
