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A técnica nova podia revolucionar o tratamento para Alzheimer, epilepsia, tumores cerebrais

A universidade de pesquisadores de Virgínia está abrindo caminho o uso do ultra-som focalizado provocar a barreira protectora do cérebro de modo que os doutores pudessem, enfim, entregar muitos tratamentos directamente no cérebro às doenças neurológicas da batalha.

A aproximação, os pesquisadores espera, poderia revolucionar o tratamento para condições de Alzheimer à epilepsia aos tumores cerebrais - e mesmo ajudá-lo a reparar o dano devastador causado pelo curso.

Richard J. Preço, PhD, da Faculdade de Medicina de UVA e da escola da engenharia, está usando soundwaves focalizados para superar do “a barreira natural sangue-cérebro,” que protege o cérebro dos micróbios patogénicos prejudiciais. Sua aproximação aponta romper a barreira somente aonde necessário, e somente quando necessário, e entrega então tratamentos na forma exquisitely precisa.

A barreira do sangue-cérebro é um do grandes, se não o grande, desafio drogar a entrega para o sistema nervoso central, evolução deu-nos esta barreira porque o sistema nervoso central precisa de ser protegido. O problema é agora nós quer entregar algo 2 aquelas pilhas e a evolução teve milhões e milhões de anos para aperfeiçoar uma solução para pará-la. … Assim eu estou tentando contornar a biologia com física.”

Richard J. Preço, PhD, Faculdade de Medicina e escola da engenharia, universidade do sistema da saúde de Virgínia

As ondas sadias focalizadas dos focos do ultra-som dentro do cérebro bem como uma lupa podem focalizar claro, deixando doutores manipular o tecido sem cortar no crânio.

A ressonância magnética (MRI), entrementes, deixa-os olhar o que está acontecendo dentro do cérebro no tempo real. Quando o preço, um coordenador biomedicável, desenvolver suas técnicas no laboratório, os doutores já estão usando a tecnologia para tratar condições tais como o tremor de Parkinson.

Maravilhas do preço na especificidade da aproximação. “Com MRI, nós podemos olhar o alvo, se é um tumor cerebral ou talvez é uma parte do cérebro que nós queremos fazer sobre a terapia genética, e nós podemos selecioná-la - nós podemos realmente fazer um plano do tratamento e para dizer, nós queremos somente abrir a barreira [do sangue-cérebro] lá. O outro 95% do cérebro, nós tocamos nem sequer,” disse o preço, director de investigação no centro focalizado do ultra-som de UVA.

“Então, quando nós aplicamos o ultra-som focalizado, abre a barreira lá por algumas horas. Deixa-nos obter transversalmente a terapia genética, e então fecha-se naturalmente.”

A terapia genética introduzida através do ultra-som focalizado reprogram essencialmente pilhas defeituosas.

Para tumores cerebrais, o preço está explorando o potencial de usar o ultra-som focalizado para entregar a terapia genética através “dos nanoparticles profundo-penetrantes.”

Os nanoparticles, projetados pelos colaboradores do preço na Universidade Johns Hopkins, “é projectado especificamente para penetrar extremamente bem o tecido,” disse. O problema tem-nos transportado onde são necessários, frequentemente profundo dentro do cérebro, e o preço diz posses focalizadas do ultra-som a resposta.

Sua solução é usar os soundwaves focalizados aos espaços abertos entre pilhas no tecido. “Não nos ajuda se você não pode obter ao neurônio que é 50 mícrons afastado,” ele disse. “De modo que se torna um problema do transporte da engenharia.”

Além do que o fornecimento da terapia, o ultra-som focalizado pode “precondicionar” o tecido visado para aumentar até a eficácia da entrega quíntupla, preço do gene encontrou. O precondicionamento representa um “simples e a estratégia eficaz” para impulsionar os benefícios dos nanoparticles, do ele e de seus colegas relata em um papel científico.

Para o curso, uma circunstância que seja frequentemente debilitante quando não é mortal, preço aponta ajudar o cérebro a curar-se. Faria este usando o ultra-som focalizado para pôr “áreas danificadas interior de direcção das moléculas” para recrutar células estaminais neurais para fazer reparos. Para isto, sua equipe desenvolveu uma técnica inovativa chamada “o transfection sonoselective” que evita abrir as barreiras do sangue-cérebro nos cérebros que são comprometidos já.

“Com curso, há muito esforço para tentar salvar o tecido tanta neural quanto possível fazendo coisas como a terapia genética,” disse. “Em nosso laboratório, nós pensamos-nos, bem, talvez podemos entregar o direito do tratamento às pilhas que o precisam, sem romper a barreira do sangue-cérebro. E meus estudantes figuraram basicamente para fora como fazer isso.”

Que a noção de ajudar o corpo se cura, de usar o ultra-som focalizado para activar uma resposta imune, poderia ser útil nos tratamentos contra o cancro também.

“Nós amaríamos poder pôr algo naquelas pilhas [do tumor] que permitirão então que comecem recrutar pilhas imunes no tumor,” ele dissemos. “Nós temos muita evidência que nós podemos nós podemos fazer algumas coisas interessantes com ultra-som focalizado no que diz respeito à paisagem interna daqueles tumores.”

Fixe o preço, do departamento de UVA da engenharia biomedicável, sublinhe que seu trabalho está ainda adiantado, mas é entusiasmado criar as técnicas novas que poderiam mudar quanto as doenças principais são tratadas no futuro não muito distante.

“Nós temos tido bons resultados [com a pesquisa] até agora. Mas o que I, como um coordenador, fica animado é aproximadamente todas estas ferramentas que nós fizemos,” disse. “Você pode usar estas ferramentas para todas estas aplicações diferentes. Nós pensamos que há muitas possibilidades realmente emocionantes.”

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.