Forscher studieren Gebrauch von MRI-geführtem fokussiertem Ultraschall zur offenen Blut-Hirn-Schranke

Im ersten forschen solche klinische Studie in den Vereinigten Staaten, Arztwissenschaftler mit der Universität von Maryland-medizinischer Fakultät (UMSOM) den Gebrauch von MRI-geführtem fokussiertem Ultraschall nach, die Blut-Hirn-Schranke zu öffnen. Der Versuch wird mit den Patienten geleitet, die Hirntumorchirurgie an der Universität von Maryland-Gesundheitszentrum (UMMC) durchmachen.

Die Blut-Hirn-Schranke ist ein fachkundiges Netz von Gefäß- und Gehirnzellen, die als das Sicherheitssystem des Gehirns auftritt und hilft, das Gehirn zu sichern und den Fluss von Substanzen in und aus ihm heraus zu regeln. Während dieses Netz das Gehirn schützt, begrenzt es auch Fähigkeit Doktoren, effektive Dosen von Krankheit-kämpfenden Drogen an das Gehirn, besonders im Falle der Hirntumoren zu entbinden, die notorisch Behandlung-beständig sind. Diese Sicherheit und Durchführbarkeitsanalyse ist eine erste Stufe beim Versuch, eine bedeutende Hürde auszugleichen, wenn sie diese häufig tödlichen Krebse behandeln.

„Die Fähigkeit, die Blut-Hirn-Schranke, ohne Gewebeschaden zu verursachen, vorübergehend zu stören hat das Potenzial, die Landschaft der Medikamentenverabreichung zum Gehirn für viele Krankheiten drastisch zu ändern,“ sagt den Projektleiter, Graeme F. Woodworth, MD, Professor der Neurochirurgie an UMSOM und an Direktor der Hirntumor-Behandlung und des Forschungszentrums an der Universität von Maryland Marlene und der umfassenden Krebs-Mitte Stewart Greenebaum (UMGCCC) an UMMC.

„, wenn erfolgreich, würde dieser Anflug uns erlauben, Chemotherapie zu verwenden und andere Therapien im Gehirn auf Arten, die aktuell nicht möglich sind,“ sagt Dr. Woodworth und notiert, dass 98 Prozent aktuell genehmigte Drogen das Gehirn nicht wegen der Blut-Hirn-Schranke kommen. „Wenn wir die Blut-Hirn-Schranke selektiv öffnen können, dann in der Zukunft könnten wir eine viel untere Dosis von starken Drogen geben, die würden wahrscheinlich giftige Nebenwirkungen verringern und machen Behandlungen sicherer und effektiver für Patienten.“

Der Prozess bezieht, mikroskopische träge Blasen voll mit Gas in den Blutstrom eines Patienten einzuspritzen und dann mit ein zu oszillieren die Microbubbles (sie veranlassend, sich hin und her zu bewegen) in die in hohem Grade gerichteten Schallwellen und dehnt die Blutgefäßwände aus, um vorübergehende Öffnungen zu erstellen.

Die US Food and Drug Administration (FDA) genehmigten die klinische Studie im Oktober 2017 nach einem langatmigen Überprüfungsprozeß. Obgleich es ähnlich gibt, studiert Forschung in Kanada und andere Länder, dieses waren das erste mal das FDA-gebilligte eine klinische Studie unter Verwendung dieser viel versprechenden Technologie und Anfluges.

Innerhalb einiger Monate erwarten Universität von Maryland-Forschern, eine andere FDA-gebilligte klinische Studie zu öffnen, in der eben glioblastoma Patienten durchmacht Blut-Hirn-Schranken-Öffnung vor Behandlung mit Standardchemotherapie, temozolomide bestimmte. Dieses neue Ultraschall-vergrößerte Konzept würde die Bereiche anvisieren, in denen Tumorwiederauftreten höchstwahrscheinlich aufzutreten sein würde.

Fast werden 80,000 Menschen mit einem Haupthirntumor jedes Jahr bestimmt; 26.000 dieser Tumoren sind bösartig. Glioblastoma ist das geläufigste Baumuster des Hirntumors und des tödlichsten. Patienten leben ein Durchschnitt von 15 Monaten nach Diagnose; das durchschnittliche Fünfjahresüberleben ist nur 5,5 Prozent.

„Glioblastoma ist das aggressivste und tödlichste Baumuster des Hirntumors, aber Behandlung ist schwer durch unsere Unfähigkeit, Chemotherapie zu erhalten begrenzt worden und andere Therapeutik durch die Blut-Hirn-Schranke,“ sagt Kevin J. Cullen, MD, die Marlene und der Stewart-Greenebaum unterschiedene Professor in der Onkologie an UMSOM und Direktor des UMGCCC. „Studie Dr. Woodworths ist eine wichtige erste Stufe, wenn sie eine effektive Art findet, medikamentöse Therapien zu verordnen, die würden die Lebensqualität der Patienten verbessern und erhöhen ihr Überleben.“

In der Anfangsstudie planen Forscher, bis 15 Patienten mit vermutetem glioblastoma, ein aggressiver Hirntumor einzuschreiben, der Chirurgie an UMMC durchmacht, um ihren Tumor zu entfernen.

Der Morgen der eingeplanten Chirurgie, machen Patienten einen magnetischen Resonanz- Darstellungs (MRI)standardscan als Teil des preoperative Planungsprozesses durch. Geführt durch dieses MRI, visieren Doktoren eine genaue Region innerhalb des Tumors mit Ultraschall an, während die eingespritzten Microbubbles innerhalb des Blutstroms verteilen. Die Microbubbles oszillieren innerhalb des Ultraschallbereichs, verursachen vorübergehende Öffnungen in den Wänden der GehirnBlutgefäße, und lassen den MRI-Kontrastagens, Gadolinium, in das Hirngewebe passieren. Der MRI-Scan wird dann beendet und dokumentiert den Umfang, in dem die Blut-Hirn-Schranke gestört wurde.

Die Daten vom MRI werden in einer Anlage verwendet, die intraoperative stereotactic Nervennavigation - eine hoch entwickelte Anlage 3D-guidance genannt wird, die genau den Tumor innerhalb des Gehirns lokalisiert. Nach der Chirurgie prüfen Forscher auch rigoros das Gewebe, das entfernt wurde, um das mögliche therapeutische zu studieren und andere Effekte von der fokussierten Ultraschallprozedur.

In diesem Anfangsversuch hilft die erhöhte Menge möglicherweise der Kontrastverbesserung innerhalb des Tumors, der von der fokussierten Ultraschallprozedur bereitgestellt wird, der Navigation 3D während der Chirurgie, nach Ansicht Dr. Woodworth. „Der Sorgfaltsmaßstab ändert nicht hinsichtlich der chirurgischen Prozedur. Wir erhöhen funktionell die Menge von den Navigationsdaten, die auf den Chirurgen erhältlich sind,“ er sagt.

Dr. Woodworth notiert, dass die Unterbrechung in der Blut-Hirn-Schranke nicht permanent ist und ungefähr vier bis sechs Stunden dauert.

Die klinische Studie wird durch InSightec gefördert, das die MRI-geführte fokussierte Ultraschalltechnologie entwickelt hat, die in der Studie eingesetzt wird. Neurochirurgen an UMMC setzen auch diese Technologie ein, um Patienten mit neurologischen Bedingungen, wie wesentlichem Zittern zu behandeln und Parkinson-Krankheit, die letzteren als Teil einer klinischen Forschung studieren.

„MRI-führte fokussiertes großes Versprechen der Ultraschallgriffe, wenn, eine Vielzahl von Beschwerden behandelnd, von Krebs zu Parkinson-Krankheit,“ sagt UMSOM Dekan E. Albert Reece, MD, Doktor, MBA, Exekutivvizepräsident für medizinische Angelegenheiten an UM Baltimore und der John Z. und Akiko K. Bowers Distinguished Professor. „Unsere Arztwissenschaftler sind führende bedeutende Forschungsstudien und sind an der vordersten Reihe von Bemühungen, zu bestimmen, wie diese neue Technologie eingesetzt werden kann, um bessere Behandlungen für Patienten zur Verfügung zu stellen.“

Quelle: https://www.umms.org/umgccc/news/2018/scientists-conduct-first-fda-approved-study-of-focused-ultrasound-blood-barrier

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