Forschung zeigt neue Methode, Medikamentenverabreichung für Hirntumoren anzuvisieren

Der Brainstem einer Person steuert einige der wichtigsten Funktionen der Karosserie, einschließlich Inneren Schlag, Atmung, Blutdruck und das Schlucken. Tumorwachstum in diesem Teil des Gehirns ist deshalb zweimal so verheerend. Kann solch ein Wachstum wesentliche Funktionen nicht nur stören, aber das Bedienen in diesem Bereich ist, viele medizinischen Fachleute ablehnen, ihn für eine Option zu halten so riskant.

Neue, interdisziplinäre Forschung in Washington-Universität in St. Louis hat eine Methode gezeigt, Medikamentenverabreichung zu gerade diesem Bereich des Gehirns unter Verwendung der nichtinvasiven Maßnahmen anzuvisieren, gepolstert durch eine neue Technologie: fokussierter Ultraschall.

Die Forschung kommt vom Labor von Hong Chen, Assistenzprofessor der biomedizinischen Technik in der Ingenieurschule u. in der angewandten Wissenschaft und Assistenzprofessor der Radioonkologie an der Washington-Hochschulmedizinischen fakultät. Chen hat eine neue Methode entwickelt, in der Ultraschall und sein Kontrastagens -- Bestehen aus kleinen Blasen -- kann mit intranasaler Verwaltung zusammengepaßt werden, um eine Droge auf den Brainstem zu verweisen.

Die Forschung, die auch Lehrkörper vom Mallinckrodt-Institut der Radiologie und von der Abteilung von Kinderheilkunde an der medizinischen Fakultät, zusammen mit dem Energieministerium, Umwelt- u. Industriechemie in der Ingenieurschule u. in der angewandten Wissenschaft umfaßte, wurde Onlinediese woche veröffentlicht und wird in der Ausgabe Sept. 28 des Zapfens des esteuerten Auslösens sein.

Diese Technik holt möglicherweise Medizin eine Stufe näher an dem Aushärten von Gehirn-basierten Krankheiten wie verbreitete tatsächliche pontine Gliomas (DIPG), ein Kindheitshirntumor mit einem Fünfjahresüberlebenszollsatz eines dürftigen zwei Prozent, eine düstere Prognose, die unverändert in den letzten 40 Jahren geblieben ist. (Perspektive hinzuzufügen, hat geläufigste Kindheitskrebs, akute lymphoblastische Leukämie, einen Fünfjahresüberlebenszollsatz von fast 90 Prozent).

„Jedes Jahr in den Vereinigten Staaten, gibt es nicht mehr, als 300 Fälle,“ sagte Chen. „Alle pädiatrischen Krankheiten sind selten; glücklicherweise ist dieses sogar selten. Aber wir können Zahlen nicht auf diese Art zählen, weil für Kinder, die diese Krankheit und ihre Familien haben, sie ist verheerend.“

Chens Technik kombiniert fokussierten Ultraschall mit intranasaler Lieferung, (FUSIN). Die intranasale Lieferung nutzt ein einzigartiges Eigentum vom olfaktorischen und von den Nervus trigeminus: sie können nanoparticles direkt zum Gehirn tragen und die Blutgehirnsperre, ein Hindernis zur Medikamentenverabreichung im Gehirn umgehen.

Diese einzigartige Fähigkeit der intranasalen Lieferung wurde letztes Jahr von den Mitverfassern Ramesh Raliya, Forschungswissenschaftler und Pratim Biswas, behilflicher Vizekanzler und Stuhl des Energieministeriums, der Umwelt- u. Industriechemie und des Lucy-u. Stanley-Lopata Professors, in ihrer Veröffentlichung 2017 in den wissenschaftlichen Berichten demonstriert.

„Zu Beginn, könnte ich nicht einmal glauben, dass dieses arbeiten könnte,“ sagte Hong von Drogen an das Gehirn intranasal entbinden. „Ich dachte, dass unsere Gehirne völlig geschützt werden. Aber diese Nerven schließen wirklich direkt an das Gehirn an und stellen Direktzugriff zum Gehirn.“ zur Verfügung

Während nasale Gehirnmedikamentenverabreichung ein gewaltiger Schritt vorwärts ist, ist es nicht noch möglich, eine Droge zu einem speziellen Bereich anzuvisieren. Chens spricht gerichtete Ultraschalltechnik dieses Problem an.

Wenn man einen Ultraschallscan tut, wird der Kontrastagens, der verwendet wird, um Bilder zu markieren, aus Microbubbles verfasst. Einmal eingespritzt in den Blutstrom, benehmen sich die Microbubbles wie die roten Blutkörperchen und überqueren die Karosserie als das Innere, pumpt.

Sobald sie die Site erreichen, in der die Ultraschallwelle fokussiert wird, tun sie ungewöhnliches etwas.

„Sie beginnen zu erweitern und Vertrag,“ sagte Chen. Wie sie so tun, treten sie als eine Pumpe zu den umgebenden Blutgefäßen sowie zum perivascular Platz auf -- der Platz, der die Blutgefäße umgibt.

„Betrachten Sie die Blutgefäße wie ein Fluss,“ sagte Chen. „Die herkömmliche Methode, Drogen zu entbinden ist, sie im Fluss auszugeben.“ In anderen Körperteilen, sind die Querneigungen des Flusses ein undichtes Bit „,“ sagte Chen, die Drogen in das umgebende Gewebe sickern lassend. Aber die Blutgehirnsperre, die eine Schutzschicht um Blutgefäße im Gehirn bildet, verhindert diese Leckage, besonders in Gehirnen von jungen Patienten, wie denen mit mit DIPG.

„Wir entbinden die Droge von der Wekzeugspritze an direkt außerhalb des Flusses,“ sagte Chen, „im perivascular Platz.“

Dann sobald Ultraschall am Hirnstamm angewandt ist, fangen die Microbubbles an zu erweitern und zu schmälern. Die oszillierenden Microbubbles drücken und ziehen und pumpen die Droge in Richtung zum Brainstem. Diese Technik spricht auch das Problem der Drogengiftigkeit an -- die Drogen laufen direkt zum Gehirn durch, anstatt zu verteilen die ganze Karosserie. Gemeinsam mit Yongjian Liu, verwendete ein außerordentlicher Professor der Radiologie und Yuan-Chuan Tai, ein außerordentlicher Professor der Radiologie, Chen Positronen-Emissions-Tomographie (HAUSTIER-Scan) um zu überprüfen dass es minimale Aufspeicherung von intranasal-verabreichten nanoparticles in den bedeutenden Organen, einschließlich Lungen, Leber, Milz, Niere und Inneres gab.

Bis jetzt Chens hat Labor Erfolg unter Verwendung ihrer Technik in den Mäusen für die Lieferung von den Gold-nanoclusters gehabt, die vom Team gemacht werden, das von Liu geführt wird.

„Der nächste Schritt ist, die therapeutische Wirksamkeit von FUSIN in der Lieferung von Chemotherapiedrogen für die Behandlung von DIPG zu demonstrieren,“ sagte Dezhuang YE, führender Autor des Papiers, das Chens Student im Aufbaustudium von der Abteilung der Maschinenbau-u. Material-Wissenschaft ist. Das Labor hat auch sich mit Biswas verbündet, um eine nasale Lieferungseinheit des neuen Aerosoles zu entwickeln, um die Technik von einer Maus zu einem großen Tierbaumuster oben einzustufen.

Chens Labor arbeitete auf dieser Forschung mit pädiatrischem Nervenonkologen Joshua Rubin, MD, Doktor, ein Professor von Kinderheilkunde an der medizinischen Fakultät zusammen, die Patienten am Krankenhaus St.- Louiskinder behandelt. Chen sagte die Teamhoffnungen, die Ergebnisse dieser Studie in klinische Studien für Kinder mit DIPG zu übertragen.

Es gibt Schwierigkeiten voran, aber Chen glaubt, dass Forscher fortfahren müssen zu erneuern, wenn es um das Lösen eines solchen schwierigen Problems wie geht, DIPG behandelnd.

Eine gerichtete Inspiration

Labor Hong Chens arbeitete mit Joshua Rubin, MD, Doktor, ein Professor von Kinderheilkunde an der medizinischen Fakultät auf dieser Forschung zusammen. Und es begann ganz mit ein paar Kollegen, die einen Tag sprechen:

„Meine Arbeit auf diesem Gebiet begonnen mit einem Gespräch mit ihm,“ sagte Chen. „Er sagte, „wow, dieses würde sein eine perfekte Technik für die Behandlung dieser tödlichen Krankheit.“ Ohne ihn zum Zeigen mich in dieser Richtung, würde ich vermutlich nicht gewusst haben, dass diese Anwendung existierte.

„Deshalb betrachte ich die Washington-Hochschulumgebung und die Ingenieurschule-u. angewandtewissenschaft, so einzigartig. Sie liefert Ihnen soviel Gelegenheit, mit Leuten von den verschiedenen Hintergründen zu arbeiten. Sie erlaubte mir, meinen Forschungsbereich zu erweitern und in der Lage zu sein, an klinisch relevanten Fragen zu arbeiten.“

Quelle: https://source.wustl.edu/2018/09/focused-delivery-for-brain-cancers/

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