La investigación muestra nueva manera de apuntar el lanzamiento de la droga para los tumores cerebrales

El médula oblonga de una persona controla algunas de las funciones más importantes de la carrocería, incluyendo batido de corazón, la respiración, la presión arterial y tragar. El incremento del tumor en esta parte del cerebro es por lo tanto dos veces tan devastador. No sólo puede tal incremento romper funciones vitales, pero el operar en esta área es tan aventurado, muchos profesionales médicos rehusa considerarla como opción.

La nueva, interdisciplinaria investigación en la universidad de Washington en St. Louis ha mostrado una manera de apuntar lanzamiento de la droga apenas a esa área del cerebro usando dimensiones no invasores, alentada por una tecnología nueva: ultrasonido enfocado.

La investigación viene del laboratorio de Hong Chen, profesor adjunto de la ingeniería biomédica en la escuela de la ingeniería y de la ciencia aplicada y profesor adjunto de la oncología de la radiación en la Facultad de Medicina de la universidad de Washington. Chen ha desarrollado una manera nueva de la cual ultrasonido y su agente del contraste -- consistir en burbujas minúsculas -- puede ser emparejado con la administración intranasal, para dirigir una droga al médula oblonga.

La investigación, que también incluyó a la facultad del instituto de Mallinckrodt de la radiología y del departamento de la pediatría en la Facultad de Medicina, junto con el Ministerio de Energía, ingeniería ambiental y química en la escuela de la ingeniería y de la ciencia aplicada, fue publicada en línea esta semana y estará en la aplicación de sept. del 28 el gorrón de la baja controlada.

Esta técnica puede traer a remedio un paso más cercano a curar las enfermedades cerebro-basadas tales como gliomas intrínsecas difusas del pontine (DIPG), un cáncer de cerebro de la niñez con una tasa de supervivencia de cinco años de un dos por ciento escaso, un pronóstico triste que ha seguido habiendo sin cambiar durante los últimos 40 años. (Para agregar perspectiva, el cáncer más común de la niñez, leucemia linfoblástica aguda, tiene una tasa de supervivencia de cinco años del casi 90 por ciento).

“Cada año en los Estados Unidos, hay no más de 300 casos,” Chen dijo. “Todas las enfermedades pediátricas son raras; afortunadamente, esto es aún más raro. Pero no podemos contar números de esta manera, porque para los cabritos que tienen esta enfermedad y sus familias, es devastadora.”

La técnica de Chen combina ultrasonido enfocado con lanzamiento intranasal, (FUSIN). El lanzamiento intranasal se aprovecha de una propiedad única de los nervios olfativos y de trigeminal: pueden llevar nanoparticles directamente al cerebro, sobrepasando la barrera hematoencefálica, un obstáculo de drogar lanzamiento en el cerebro.

Esta capacidad única del lanzamiento intranasal fue demostrada el año pasado por los co-autores Ramesh Raliya, científico de la investigación, y Pratim Biswas, vicecanciller auxiliar y silla del Ministerio de Energía, ingeniería ambiental y química y el profesor de Lucy y de Stanley Lopata, en su publicación 2017 en partes científicos.

“Al principio, podría ni siquiera creer que esto podría trabajar,” Hong dijo de entregar las drogas al cerebro intranasal. “Pensé que nuestros cerebros están protegidos completo. Pero estos nervios conectan real directamente con el cerebro y ofrecen acceso directo al cerebro.”

Mientras que el lanzamiento nasal de la droga del cerebro es un paso enorme adelante, no es todavía posible apuntar una droga a un área específica. La técnica apuntada del ultrasonido de Chen está abordando ese problema.

Al hacer una exploración del ultrasonido, el agente del contraste usado para destacar imágenes se compone de microburbujas. Inyectado una vez en la circulación sanguínea, las microburbujas se comportan como los glóbulos rojos, atravesando la carrocería como el corazón bombean.

Una vez que alcanzan el sitio en donde se enfoca la onda del ultrasonido, hacen algo inusual.

“Comienzan a desplegarse y contrato,” Chen dijo. Como lo hacen así pues, actúan como bomba a los vasos sanguíneos circundantes así como al espacio perivasculario -- el espacio que rodea los vasos sanguíneos.

“Considere los vasos sanguíneos como un río,” Chen dijo. “La manera convencional de entregar las drogas es vaciarlas en el río.” En otras partes de la carrocería, las inclinaciones laterales del río son una broca “permeable,” Chen dijo, permitiendo que las drogas filtren en el tejido circundante. Pero la barrera hematoencefálica, que forma una capa protectora alrededor de los vasos sanguíneos en el cerebro, previene este fuga, determinado en los cerebros de pacientes jovenes, tales como ésos con con DIPG.

“Entregaremos la droga de la nariz a directamente fuera del río,” Chen dijo, “en el espacio perivasculario.”

Entonces, una vez que el ultrasonido es aplicado en el tronco del encéfalo, las microburbujas comenzarán a desplegarse y a contratar. Las microburbujas oscilantes activan y tiran, bombeando la droga hacia el médula oblonga. Esta técnica también aborda el problema de la toxicidad de la droga -- las drogas pasarán directamente al cerebro en vez de la circulación a través de la carrocería entera. En colaboración con Yongjian Liu, un profesor adjunto de la radiología, y Yuan-Chuan Tai, profesor adjunto de la radiología, Chen utilizó la tomografía por emisión de positrones (exploración del ANIMAL DOMÉSTICO) para verificar que había acumulación mínima de nanoparticles intranasal-administrados en órganos importantes, incluyendo los pulmones, el hígado, el bazo, el riñón y el corazón.

Hasta ahora, el laboratorio de Chen ha tenido éxito usando su técnica en los ratones para el lanzamiento de los nanoclusters del oro hechos por las personas llevadas por Liu.

“El paso siguiente es demostrar la eficacia terapéutica de FUSIN en el lanzamiento de las drogas de la quimioterapia para el tratamiento de DIPG,” dijo a Dezhuang YE, autor importante del papel, que es el estudiante de tercer ciclo de Chen del departamento de la ingeniería industrial y de la ciencia material. El laboratorio también ha combinado hacia arriba con Biswas para desarrollar un dispositivo nasal del lanzamiento del nuevo aerosol para aumentar proporcionalmente la técnica de un ratón a un modelo animal grande.

El laboratorio de Chen colaboró en esta investigación con el neuro-oncólogo pediátrico Joshua Rubin, Doctor en Medicina, doctorado, profesor de la pediatría en la Facultad de Medicina que trata a pacientes en el hospital de niños de St. Louis. Chen dijo las esperanzas de las personas de traducir las conclusión de este estudio a las juicios clínicas para los niños con DIPG.

Hay dificultades delante, pero Chen cree que los investigadores necesitarán continuar innovar cuando se trata de resolver un problema difícil tal como tratando DIPG.

Una inspiración apuntada

El laboratorio de Hong Chen colaboró con Joshua Rubin, Doctor en Medicina, doctorado, profesor de la pediatría en la Facultad de Medicina en esta investigación. Y comenzó todo con un par de colegas que hablaban un día:

“Mi trabajo en este campo comenzado con una conversación con él,” Chen dijo. “Él dijo, “wow, éste sería una técnica perfecta para tratar esta enfermedad mortal.” Sin él para apuntarme en esta dirección, no habría sabido probablemente que existió este uso.

“Por eso considero el ambiente de la universidad de Washington, y la escuela de la ingeniería y de la ciencia aplicada, tan única. Le ofrece tanto oportunidad de trabajar con la gente de diversos fondos. Permitió que desplegara mi extensión de la investigación y que pudiera trabajar en preguntas clínico relevantes.”

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

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