Is dit een betere manier om medicijnen naar de hersenen te brengen?
De bloed-hersenbarrière is een beschermende laag die de hersenen omgeeft. De belangrijkste functie is om te voorkomen dat potentieel schadelijke stoffen in dit orgaan lekken. Het kan echter ook voorkomen dat bepaalde therapeutische geneesmiddelen hun doel bereiken.
De bloed-hersenbarrière voorkomt dat antitumormiddelen en geneesmiddelen die de symptomen van neurologische aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer bestrijden, de hersenen bereiken en hun werk doen.
Wetenschappers kunnen dit probleem aanpakken door tijdelijk de bloed-hersenbarrière te omzeilen met behulp van laagfrequente ultrasone pulsen.
Tot nu toe hebben ze alleen geëxperimenteerd met langegolf-ultrasone pulsen.
Deze kunnen echter bijwerkingen hebben, zoals hersenweefselbeschadiging en langdurige blootstelling aan schadelijke moleculen die naast de medicijnen de bloed-hersenbarrière binnendringen.
Onderzoek aan het Imperial College London in het Verenigd Koninkrijk suggereert nu dat een nieuwe benadering van verstoring van de bloed-hersenbarrière door echografie mogelijk beter werkt en minder problemen veroorzaakt.
Het team - onder leiding van James Choi, Ph.D.- richt zich op het gebruik van kortegolf-ultrasone klankpulsen, die de wetenschappers onlangs hebben getest in muismodellen.
Naar aanleiding van het nieuwe onderzoek, waarvan de resultaten in het tijdschrift verschijnen Radiologie, Merkt Choi op dat hij en zijn collega's "nu een schijnbaar effectieve manier hebben gevonden om potentieel effectieve medicijnen te krijgen waar ze moeten zijn."
‘Letterlijk de hersenen openstellen’ voor behandelingen
In de nieuwe studie vergeleken de wetenschappers de effecten van lange- en kortegolf-echopulsen bij de verstoring van de bloed-hersenbarrière in muismodellen.
Ze injecteerden de 28 knaagdieren met microbellen die specifieke medicijnen naar hun doelwit kunnen vervoeren. Vervolgens pasten ze langegolf-echo's toe op 14 van deze muizen en kortegolf-echo's op de resterende 14.
De pulsen wijzigen de druk in de bloedvaten, waardoor de microbellen kunnen uitzetten of samentrekken, waardoor ze geleidelijk de bloed-hersenbarrière kunnen binnendringen.
Choi en het team onthulden dat het gebruik van kortegolfpulsen leidde tot effectieve medicijnafgifte aan de hersenen zonder weefselschade te veroorzaken. Dit is een van de bijwerkingen van langegolfpulsen.
Ook zagen ze dat de bloed-hersenbarrière binnen 10 minuten na de kortegolfpulsinterventie weer sloot, waardoor ziekteverwekkers minder kans hadden om in de hersenen te lekken.
"De bloed-hersenbarrière", zegt Choi, "is relatief eenvoudig te openen, maar de huidige technieken kunnen dat niet veilig doen - en daarom hebben we ze niet zonder bijwerkingen bij mensen kunnen gebruiken."
"Onze nieuwe manier om de echografie toe te passen, zou na verder onderzoek de hersenen letterlijk kunnen openen voor allerlei soorten medicijnen die we voorheen buiten beschouwing hadden gelaten."
James Choi, Ph.D.
Hun studie, voegen de wetenschappers toe, ontving financiering van Alzheimer’s Research UK, een geregistreerde liefdadigheidsinstelling die onderzoek ondersteunt naar behandelingen voor de ziekte van Alzheimer en andere vormen van dementie.
Dit was omdat ze de hoop koesterden dat hun nieuwe methode om behandelingen rechtstreeks in de hersenen af te leveren, nuttig zou kunnen zijn in de context van therapieën voor de ziekte van Alzheimer, andere neurologische aandoeningen en hersenkankers.
"Veel potentiële medicijnen die er in laboratoriumsituaties veelbelovend uitzagen", zegt Choi, "zijn nooit verder gegaan met gebruik bij mensen - mogelijk omdat ze werden geblokkeerd door de bloed-hersenbarrière bij het gebruik ervan bij mensen", zegt Choi.
"Hoewel de bloed-hersenbarrière de hersenen beschermt tegen beschadiging en infectie, maakt het het erg moeilijk om behandelingen in de hersenen te geven", voegt dr. Sara Imarisio toe, die hoofd onderzoek is bij Alzheimer's Research UK en niet deelnam aan de nieuwe studie.
Ze concludeert: "Hoewel dit onderzoek naar hoe we de bloed-hersenbarrière kunnen penetreren, werd uitgevoerd bij muizen, is het een cruciale stap voordat dergelijke technologie bij mensen kan worden getest."
