Er dette en bedre måte å levere medisiner til hjernen?
Blod-hjerne-barrieren er et beskyttende lag som omgir hjernen. Hovedfunksjonen er å forhindre at potensielt skadelige stoffer lekker inn i dette organet. Imidlertid kan det også stoppe visse terapeutiske medisiner fra å nå målet.
Blod-hjerne-barrieren forhindrer antitumormedisiner og de som bekjemper symptomene på nevrologiske tilstander som Alzheimers sykdom i å nå hjernen og gjøre jobben sin.
Forskere kan løse dette problemet ved midlertidig å omgå blod-hjerne-barrieren ved å bruke lavfrekvente ultralydspulser.
Så langt har de bare eksperimentert med langbølgede ultralydpulser.
Imidlertid kan disse medføre bivirkninger, for eksempel skade på hjernevev og langvarig eksponering for skadelige molekyler som trenger inn i blod-hjerne-barrieren ved siden av stoffene.
Nå antyder forskning utført ved Imperial College London i Storbritannia at en ny tilnærming til ultralydforstyrrelse av blod-hjerne-barrieren kan fungere bedre og forårsake færre problemer.
Teamet - ledet av James Choi, Ph.D.- fokuserer på bruk av kortere bølger ultralydpulser, som forskerne nylig har testet i musemodeller.
Etter den nye forskningen, hvis resultater vises i tidsskriftet Radiologi, Bemerker Choi at han og kollegene "nå har funnet en tilsynelatende effektiv måte å få potensielt effektive medisiner dit de trenger å være."
‘Bokstavelig talt åpner hjernen’ for behandlinger
I den nye studien sammenlignet forskerne effekten av lang- og kortbølge-ultralydpulser i forstyrrelsen av blod-hjerne-barrieren i musemodeller.
De injiserte de 28 gnagere med mikrobobler som kan føre spesifikke medisiner til målet. Deretter brukte de langbølge-ultralyd på 14 av disse musene og kortbølge-ultralyd på de resterende 14.
Pulsen modifiserer trykket i blodkarene, noe som gjør at mikroboblene kan utvides eller trekke seg sammen, noe som igjen hjelper dem å trenge gjennom blod-hjerne-barrieren litt etter litt.
Choi og teamet avslørte at bruk av kortbølgepulser førte til effektiv medikamentlevering til hjernen uten å forårsake vevsskade. Dette er en av bivirkningene av langbølgepulser.
De så også at blod-hjerne-barrieren lukket seg igjen innen ti minutter etter kortbølge-pulsintervensjonen, noe som betyr at patogener hadde mindre sjanse til å lekke inn i hjernen.
"Blod-hjerne-barrieren," sier Choi, "er relativt enkel å åpne, men nåværende teknikker klarer ikke å gjøre det trygt - det er derfor vi ikke har vært i stand til å bruke dem hos mennesker uten bivirkninger."
"Vår nye måte å bruke ultralyd på, kunne etter ytterligere undersøkelser bokstavelig talt åpne hjernen for alle slags medisiner vi tidligere hadde sett bort fra."
James Choi, Ph.D.
Forskerne legger til at studien deres mottok midler fra Alzheimers Research UK, en registrert veldedighet som støtter forskning på behandlinger for Alzheimers og andre former for demens.
Dette var fordi de har et håp om at deres nye metode for å levere behandlinger rett til hjernen kan være nyttig i sammenheng med behandlinger for Alzheimers, andre nevrologiske tilstander og hjernekreft.
"Mange potensielle medikamenter som så lovende ut i laboratorieinnstillinger," sier Choi, "gikk aldri over til bruk hos mennesker - muligens fordi de ble blokkert av blod-hjerne-barrieren når det gjaldt bruk av dem hos mennesker," sier Choi.
"Mens blod-hjerne-barrieren beskytter hjernen mot skade og infeksjon, gjør det det veldig vanskelig å levere behandlinger i hjernen," legger Dr. Sara Imarisio til, som er forskningssjef ved Alzheimers Research UK og ikke deltok i ny studie.
Hun avslutter: "Selv om denne studien som utforsker hvordan vi kan trenge gjennom blod-hjerne-barrieren ble utført hos mus, er det et viktig skritt før teknologi som denne kan testes på mennesker."
