Kaip ultragarsas galėtų padėti pažaboti Parkinsono ligą
Yra du pagrindiniai kliūtys kuriant veiksmingus vaistus nuo Alzheimerio, Parkinsono ir kitų ligų, kurios sunaikina smegenis. Pirmasis - įveikti kraujo ir smegenų barjerą, o antrasis - pristatyti vaistą į tikslią vietą ir užtikrinti, kad jis neplistų į likusias smegenis.
Dabar naujas požiūris, naudojant ultragarso pluoštus ir mikroburbulus, gali būti neinvazinis būdas saugiai pristatyti vaistus į tikslias smegenų vietas.
Ši technika vadinama fokusuotu ultragarsu (FUS) ir žada atverti duris tūkstančiams vaistų, kurie galėtų gydyti įvairias smegenų ligas, jei jie galėtų pereiti kraujo ir smegenų barjerą.
Niujorko miesto Kolumbijos universiteto mokslininkai, sukūrę FUS prietaisą, dabar parodė, kad jis padėjo pažaboti ankstyvą Parkinsono ligos progresavimą ir pagerinti pelių smegenų funkciją.
Jie aprašo rezultatus neseniai Kontroliuojamo leidimo leidinys studijų darbas.
FUS technika laikinai atveria kraujo ir smegenų barjerą tam tikroje smegenų dalyje, kad vaistai pasiektų būtent tą dalį.
Kraujo ir smegenų barjero atidarymas
Kraujo ir smegenų barjeras yra sudėtingas kraujagyslių, maitinančių smegenis ir likusią centrinę nervų sistemą, bruožas.
Barjeras apsaugo nuo ligų sukėlėjų ir potencialiai kenksmingų medžiagų patekimo iš kraujotakos į smegenų parenchimą arba funkcinį audinį.
FUS technika ultragarso impulsus per kaukolę spinduliuoja iki tikslios smegenų vietos. Kai impulsai susitinka su mikroburbulais, kuriuos mokslininkai suleido į kraują, jie priverčia mikroburbulius svyruoti tarp mažų kraujagyslių sienelių.
Virpantys mikroburbuliukai sukelia grįžtamąjį kraujo ir smegenų barjero pralaidumo padidėjimą toje vietoje.
Kai FUS pluoštai sustoja, mikroburbuliukai nustoja svyruoti ir laikina prieiga per kraujo ir smegenų barjerą užsidaro.
FUS siunčia genus ir baltymus į smegenis
Neseniai atlikto tyrimo metu komanda sutelkė dėmesį į Parkinsono ligą. Jie parodė, kad jie gali naudoti FUS perduodant smegenis keičiančius genus ir baltymus per kraujo ir smegenų barjerą.
Patekę į barjerą, genai ir baltymai smegenyse iš dalies atstatė dopaminą išskiriančius kelius. Gebėjimas gaminti dopaminą - cheminį agentą, kuris yra svarbus judesių kontrolei - praradimas yra ankstyvas Parkinsono ligos bruožas.
Tyrėjai taip pat pastebėjo, kad pelėms sumažėjo kai kurie Parkinsono ligos elgesio simptomai.
„Radome smegenų elgesio ir anatominių patobulinimų“, - sako Elisa Konofagou, viena iš vyresniųjų tyrimų autorių, biomedicinos inžinerijos ir radiologijos profesorė.
Prof. Konofagou sako, kad ji ir jos komanda yra pirmieji, kurie naudoja turimus vaistus, kad atkurtų dopamino išsiskyrimo kelią ankstyvosios Parkinsono ligos metu.
Jungtinių Amerikos Valstijų maisto ir vaistų administracija (FDA) ką tik suteikė tyrėjams tyrimo prietaisų išimtį, kad jie galėtų ją išbandyti kaip būdą pristatyti vaistus žmonėms, sergantiems Alzheimerio liga.
Nešiojama namų gydymo sistema
Prof. Konofagou komanda yra vienintelė grupė JAV, gavusi FDA pritarimą bandyti atidaryti kraujo ir smegenų barjerą ultragarsu. Kiti, dirbantys šioje srityje, naudoja nanodaleles, kad atidarytų kraujo ir smegenų barjerą arba MRT, kad vadovautųsi procedūra.
Prof. Konofagou ir jos komandos sukurtas „FUS“ įrenginys yra mažesnis, greitesnis ir pigesnis. Vietoje šalmo, kuriame yra daugiau nei 1000 elementų, naudojamas vieno elemento daviklis. Be to, jo „neuronavigacijos sistemai“ nereikia MRT. Komanda jį lygina su tuo, kurį naudoja neurochirurgai, išskyrus tai, kad vietoj chirurginio instrumento naudoja ultragarso keitiklį.
Komanda numato nešiojamą FUS sistemą, kurią gydytojai galėtų lengvai važiuoti ir išvažiuoti iš pacientų kambarių ligoninėje ir vieną dieną net į savo namus ir iš jų. Be to, gydymo laikas trunka tik maždaug pusvalandį, o ne 3 ar 4 valandas, reikalingas atliekant MRT procedūrą.
Po Alzheimerio liga sergančių asmenų tyrimo prof. Konofagou planuoja išbandyti prietaisą žmonėms, sergantiems Parkinsono liga.
„Mes sugebėjome pažaboti greitą neurodegeneracijos progresavimą, tuo pačiu gerindami neuronų funkciją. Tikimės, kad mūsų tyrimas atvers naujas terapines galimybes ankstyvam centrinės nervų sistemos ligų gydymui “.
Prof. Elisa Konofagou
