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La nuova tecnica ha potuto rivoluzionare il trattamento per Alzheimer, l'epilessia, tumori cerebrali

L'università di ricercatori della Virginia sta aprendo la strada all'uso dell'ultrasuono messo a fuoco sfidare la barriera protettiva del cervello in modo che medici abbiano potuto, finalmente, consegnare molti trattamenti direttamente nel cervello alle malattie neurologiche di battaglia.

L'approccio, i ricercatori spera, potrebbe rivoluzionare il trattamento per i termini da Alzheimer all'epilessia ai tumori cerebrali - e perfino contribuire a riparare il danno devastante causato dal colpo.

Richard J. Price, PhD, della scuola di medicina di UVA e del banco di assistenza tecnica, sta usando i soundwaves messi a fuoco per superare “la barriera ematomeningea naturale,„ che protegge il cervello dagli agenti patogeni nocivi. Il suo approccio mira a violare la barriera soltanto in cui avuto bisogno di e soltanto quando avuto bisogno di e poi consegna i trattamenti di modo squisito preciso.

La barriera ematomeningea è una dei più gran, se non il più grande, sfida drogare la consegna per il sistema nervoso centrale, evoluzione ci ha dato questa barriera perché il sistema nervoso centrale deve essere protetto. Il problema è ora noi vuole consegnare qualcosa a quelle celle e l'evoluzione ha avuta milioni e milioni di anni per ottimizzare una soluzione per fermarla. … Così sto tentando di aggirare la biologia con fisica.„

Richard J. Price, PhD, scuola di medicina e banco di assistenza tecnica, università di sistema di salubrità della Virginia

Le onde sonore messe a fuoco dei fuochi di ultrasuono dentro il cervello tanto come una lente d'ingrandimento possono mettere a fuoco leggero, lasciando medici manipolare il tessuto senza incidere il cranio.

L'imaging a risonanza magnetica (MRI), nel frattempo, le lascia guardare che cosa sta accadendo dentro il cervello in tempo reale. Mentre il prezzo, un ingegnere biomedico, sta sviluppando le sue tecniche in laboratorio, medici già stanno usando la tecnologia per trattare i termini quale il tremito di Parkinson.

Meraviglie di prezzi alla specificità dell'approccio. “Con MRI, possiamo esaminare l'obiettivo, se è un tumore cerebrale o forse è una parte del cervello che vogliamo fare la terapia genica sopra e possiamo selezionarlo - possiamo realmente fare una pianificazione del trattamento e dire, vogliamo soltanto aprire la barriera [ematomeningea] là. L'altro 95% del cervello, nemmeno tocchiamo,„ ha detto il prezzo, il direttore di ricerca al centro messo a fuoco dell'ultrasuono di UVA.

“Poi, quando applichiamo l'ultrasuono messo a fuoco, apre la barriera là per alcune ore. Ci lascia ottenere la terapia genica attraverso e poi si chiude naturalmente.„

La terapia genica introdotta via l'ultrasuono messo a fuoco essenzialmente riprogrammerebbe le celle difettose.

Per i tumori cerebrali, il prezzo sta esplorando il potenziale di usando l'ultrasuono messo a fuoco per consegnare la terapia genica via “le nanoparticelle profondo-penetranti.„

Le nanoparticelle, progettate dai collaboratori dei prezzi alla Johns Hopkins University, “specificamente sono costruiti per penetrare estremamente bene il tessuto,„ ha detto. Il problema sta trasportandoli dove sono necessari, spesso profondo dentro il cervello ed il prezzo dice le tenute messe a fuoco di ultrasuono la risposta.

La sua soluzione è di utilizzare i soundwaves messi a fuoco agli spazi aperti fra le celle nel tessuto. “Non ci aiuta se non potete ottenere al neurone che è di 50 micron di distanza,„ lui diceste. “In modo che diventi un problema del trasporto di assistenza tecnica.„

Oltre a consegnare la terapia, l'ultrasuono messo a fuoco può “presupporre„ il tessuto mirato a per migliorare l'efficacia della consegna fino a quintupla, prezzo del gene ha trovato. Il presupposto rappresenta “un semplice e l'efficace strategia„ per amplificare i vantaggi delle nanoparticelle, lui e dei suoi colleghi riferisce in un articolo scientifico.

Per il colpo, una circostanza che è spesso debilitante quando non è micidiale, prezzo mira ad aiutare il cervello a guarirsi. Farebbe questo mediante usando l'ultrasuono messo a fuoco per mettere “le aree nocive interno viaggiatore delle molecole„ per reclutare le cellule staminali neurali per fare le riparazioni. Per questo, il suo gruppo ha sviluppato una tecnica innovatrice chiamata “transfezione sonoselective„ che evita aprire le barriere ematomeningee in cervelli che già sono compromessi.

“Con il colpo, c'è molto sforzo per provare a salvare il tessuto tanto neurale quanto possibile facendo le cose come terapia genica,„ ha detto. “Nel nostro laboratorio, ci abbiamo pensati, bene, forse possiamo consegnare la destra del trattamento alle celle che la hanno bisogno, senza violare la barriera ematomeningea. Ed i miei studenti capiti basicamente come fare quello.„

Che la nozione dell'aiuto dell'organismo si guarisce, di usando l'ultrasuono messo a fuoco per attivare una risposta immunitaria, potrebbe essere utile nei trattamenti del cancro pure.

“Ameremmo potere mettere qualcosa in quelle celle [del tumore] che poi li permetteranno di cominciare reclutare le celle immuni nel tumore,„ lui abbiamo detto. “Abbiamo molta prova che possiamo noi possiamo fare alcune cose interessanti con l'ultrasuono messo a fuoco riguardo al paesaggio interno di quei tumori.„

Fissi il prezzo di, del dipartimento di UVA di assistenza tecnica biomedica, sottolinea che il suo lavoro è ancora in anticipo, ma è eccitato creare le nuove tecniche che potrebbero cambiare quanto le malattie importanti sono trattate in un futuro non troppo lontano.

“Abbiamo avuti finora buoni risultati [con la ricerca]. Ma che cosa la I, come ingegnere, ottiene emozionante circa è tutti questi strumenti che abbiamo fatto,„ ha detto. “Potete utilizzare questi strumenti per tutte queste applicazioni differenti. Pensiamo che ci siano molte possibilità realmente emozionanti.„

Source:
Journal reference:

Curley, C.T. , et al. (2020) Augmentation of brain tumor interstitial flow via focused ultrasound promotes brain-penetrating nanoparticle dispersion and transfection. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.aay1344.