Nya forskningshows långt att uppsätta som mål drogleveransen för hjärntumors

En persons brainstem kontrollerar någon av den viktigaste huvuddelen fungerar, den inklusive hjärtatakten, respiration, blodtryck och att svälja. Tumortillväxt i denna del av hjärnan är därför två gånger så förödande. Inte endast kan en sådan tillväxt avbryta livsviktigt fungerar, utan det är så riskabelt att fungera i detta område, många medicinska professionell vägrar för att betrakta det som ett alternativ.

Ny tvärvetenskaplig forskning i den Washington universitetar i St Louis har visat att a långt som uppsätta som mål drogleverans till det område av använda för hjärna som är noninvasive mäter precis, stött av en ny teknologi: fokuserad ultrasound.

Forskningen kommer från labbet av Hong Chen, assistentprofessorn av biomedicalen som iscensätter i skola av att iscensätta, & den applicerade vetenskaps- och assistentprofessorn av utstrålningsoncology på den Washington universitetar skolar av medicin. Chen har framkallat en roman långt i vilken ultrasound och dess kontrastmedel -- att bestå av mycket litet bubblar -- kan paras med den intranasal administrationen, för att rikta en drog till brainstemen.

Forskningen, som också den inklusive fakulteten från det Mallinckrodt institutet av radiologi och avdelningen av pediatrik på skola av medicinen, tillsammans med avdelningen av energi, miljö- & kemiskt iscensätta i skola av att iscensätta & applicerad vetenskap, publicerades direktanslutet denna vecka och ska, är i Sept.en 28 utfärdar av föra journal över av Controlled frigöraren.

Denna teknik kan komma med medicin en kliver närmare avvänjningen hjärna-baserade sjukdomar liksom diffusa inneboende pontinegliomas (DIPG), en barndomhjärncancer med enår överlevnad klassar av en skral två procent, en dyster prognos som har återstått oförändrad över förflutnan 40 år. (Att tillfoga perspektiv, den mest allmänningbarndomcancern, akut lymphoblastic leukemia, har enår överlevnad att klassa av nästan 90 procent).

”Varje år i Förenta staterna, finns det något mer, än 300 fall,”, sade Chen. ”Är alla pediatriska sjukdomar sällsynta; luckily är detta även mer sällsynt. Men vi kan inte räkna numrerar på så sätt, därför att för ungar, som har denna sjukdom och deras familjer, den är förödande.”,

Chens tekniksammanslutningar fokuserade UltraSound med IntraNasal leverans, (FUSIN). Den intranasal leveransen tar fördel av en unik egenskap av de olfactory och trigeminalnerverna: de kan bära nanoparticles direkt till hjärnan som kopplar förbi blodhjärnbarriären, ett hinder att förgifta leverans i hjärnan.

Denna unika kapacitet av den intranasal leveransen visades i fjol av co-författare Ramesh Raliya, forskningforskare, och Pratim Biswas, den vice kanslern för assistent och stolen av avdelningen av energi, miljö- & kemiskt iscensätta och den Lucy & Stanley Lopata professorn, i deras publikation 2017 i vetenskapliga rapporter.

”På början, kunde jag inte ens tro denna kunde fungera,”, sade Hong av att leverera droger till hjärnan intranasally. ”Tänkte jag att våra hjärnor skyddas fullständigt. Men dessa nerver förbinder faktiskt direkt med hjärnan och ger riktar tar fram till hjärnan.”,

Stunder som den nasala hjärndrogleveransen är ett enormt, kliver framåtriktat, det är inte ännu möjligheten som uppsätta som mål en drog till ett specifikt område. Chens tilltalar den uppsätta som mål ultrasoundtekniken det problem.

När det gör en ultrasoundbildläsning, den van vid viktign för kontrastmedlet avbildar, komponeras av microbubbles. En gång injicerat in i bloodstreamen, uppför microbubblesna lika röda blodceller som korsar förkroppsliga, som hjärtan pumpar.

När de ner platsen, var ultrasounden vinkar, fokuseras, dem gör något som är ovanlig.

”Startar de att utvidga, och att avtala,”, sade Chen. Som de gör så, agerar de som en pumpa till de omgeende blodkärlen såväl som det perivascular utrymmet -- utrymmet som omger blodkärlen.

”Betrakta blodkärlnågot liknande en flod,”, sade Chen. ”Är det konventionellt långt som levererar droger, att dumpa dem i floden.”, I andra delar av förkroppsliga, packar ihop av floden är a bet ”gistet,”, sade Chen och att låta drogerna sippra in i det omgeende silkespappret. Men blodhjärnbarriären, som bildar ett skyddande lagrar runt om blodkärl i hjärnan, förhindrar detta läckage, bestämt i hjärnorna av unga tålmodig, liksom de med med DIPG.

”Ska vi levererar drogen från näsan till direkt utanför floden,”, sade Chen, ”i det perivascular utrymmet.”,

Därefter när ultrasounden appliceras på hjärnstemen, börjar de ska microbubblesna att utvidga och avtala. De svängande microbubblesna skjuter och handtag som pumpar drogen in mot brainstemen. Denna teknik tilltalar också problemet av drogtoxicitet -- de ska drogerna går direkt till hjärnan, i stället för att cirkulera till och med helheten, förkroppsligar. I samarbete med Yongjian Liu, använde en förbunden professor av radiologi och Yuan-Chuan Tai, en förbunden professor av radiologi, Chen tomography för positronutsläpp (ÄLSKLINGS- bildläsning) för att verifiera att det fanns minsta ackumulation av intranasal-administrerade nanoparticles ha som huvudämne in organ, inklusive lungs, lever, spleenen, njure och hjärta.

Så långt, Chens har labb haft framgång att använda deras teknik i möss för leveransen av guld- nanoclusters som göras av laget, ledde vid Liu.

”Kliver de nästa är att visa den terapeutiska effektiviteten av FUSIN i leveransen av kemoterapidroger för behandlingen av DIPG,”, sade Dezhuang Ye, leder författare av det pappers-, som är Chens doktorand från avdelningen av maskinlära- & materialvetenskap. Labbet har teamed också upp med Biswas för att framkalla en ny ærosol som den nasala leveransapparaten till fjäll upp tekniken från en mus till ett stort djur modellerar.

Chens labb samarbetade på denna forskning med den pediatriska neuro-oncologisten Joshua Rubin, MD, PhD, en professor av pediatrik på skola av medicinen som festtålmodig på St Louis barns sjukhus. Chen sade laghoppen att översätta rönet av denna studie in i kliniska försök för barn med DIPG.

Det finns svårigheter framåt, men ska Chen troforskare behöver att fortsätta för att införa nyheter, när det kommer till lösning av ett sådan svårt problem som behandla DIPG.

En riktad inspiration

Det Hong Chens labbet samarbetade med Joshua Rubin, MD, PhD, en professor av pediatrik på skola av medicinen på denna forskning. Och det startade all med en koppla ihop av kollegor som talar en dag:

”Sätter in mitt arbete i detta startat med en konversation med honom,”, sade Chen. ”Sade han, ”överraska, skulle detta är en göra perfektteknik för att behandla denna dödliga sjukdom.”, Utan honom som pekar mig i denna riktning, skulle jag antagligen, för att inte ha bekant denna applikation fanns.

”Som är därför jag betraktar den Washington universitetarmiljön och skola av att iscensätta & applicerad vetenskap som så är unik. Den ger dig så mycket tillfälle att fungera med folk från olika bakgrunder. Den som är tillåten mig som utvidgar min forskningräckvidd och som är kompetent att fungera på clinically relevant, ifrågasätter.”,

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

Advertisement