Investigadores usan ultrasonido para administrar quimioterapia al cerebro

5 de mayo de 2023 Por Sean Whooley

[Captura de pantalla del video proporcionado por Northwestern Medicine]

El dispositivo abrió la barrera hematoencefálica para penetrar repetidamente en grandes regiones críticas del cerebro humano. Esto permitió la administración de quimioterapia inyectada por vía intravenosa.

Con el paciente despierto, un procedimiento de cuatro minutos abre la barrera hematoencefálica y los pacientes se van a casa después de unas horas. Los resultados del estudio de Northwestern demostraron un tratamiento seguro y bien tolerado. Algunos pacientes incluso alcanzaron hasta seis ciclos de tratamiento de quimioterapia.

El artículo se publicó el 2 de mayo en The Lancet Oncology.

Los investigadores dicen que este es el primer estudio que cuantifica con éxito el efecto de la apertura de la barrera hematoencefálica basada en ultrasonido sobre las concentraciones de quimioterapia en el cerebro humano. La apertura de la barrera hematoencefálica condujo a un aumento de aproximadamente cuatro a seis veces en las concentraciones de drogas en el cerebro humano. Los científicos vieron este aumento tanto con paclitaxel como con carboplatino. Estos medicamentos normalmente no se usan para tratar a estos pacientes porque no cruzan la barrera hematoencefálica en circunstancias normales.

Estudios anteriores inyectaron paclitaxel directamente en el cerebro con signos prometedores de eficacia. Sin embargo, los investigadores asociaron la inyección directa con toxicidad, como irritación cerebral y meningitis.

La quimioterapia actual utilizada para el glioblastoma, la temozolomida, cruza la barrera hematoencefálica, dicen los investigadores. Sin embargo, es un fármaco débil, según el investigador principal, el Dr. Adam Sonabend.

"Esto es potencialmente un gran avance para los pacientes con glioblastoma", dijo Sonabend, profesor asociado de cirugía neurológica en la Facultad de medicina Feinberg de la Universidad Northwestern y neurocirujano de Northwestern Medicine.

Según el equipo, también es el primer estudio que describe qué tan rápido se cierra la barrera hematoencefálica después de la sonicación. La mayor parte de la restauración tiene lugar en los primeros 30 a 60 minutos posteriores a la sonicación. Esto podría permitir la optimización de la secuencia de administración de fármacos y activación por ultrasonidos, maximizando la penetración del fármaco en el cerebro humano.

Los investigadores dicen que usar ultrasonido y microburbujas para abrir la barrera hematoencefálica es transitorio. La mayor parte de la integridad de la barrera hematoencefálica se restablece dentro de una hora después del procedimiento en humanos. Estudios previos mostraron restauración 24 horas después de la sonificación cerebral.

"Hay una ventana de tiempo crítica después de la sonificación cuando el cerebro es permeable a las drogas que circulan en el torrente sanguíneo", dijo Sonabend.

Los investigadores planean usar estos hallazgos como base para un ensayo clínico de fase 2 en curso que evalúa a pacientes con glioblastoma recurrente. Su objetivo es investigar si una combinación de paclitaxel y carboplatino, administrado a través de su técnica, prolonga la supervivencia.

En el ensayo de fase 1, los pacientes se sometieron a cirugía para la resección de sus tumores y la implantación del dispositivo de ultrasonido. Comenzaron el tratamiento unas pocas semanas después de la implantación.

Los científicos aumentaron la dosis de paclitaxel administrada cada tres semanas junto con la apertura de la barrera hematoencefálica. Los estudios también evaluaron un subconjunto de pacientes para investigar el efecto del dispositivo de ultrasonido en las concentraciones de fármacos. Usando fluoresceína y resonancia magnética obtenida después de la terapia de ultrasonido, los investigadores visualizaron y mapearon la barrera hematoencefálica.

"Si bien nos hemos centrado en el cáncer de cerebro (para el que hay aproximadamente 30 000 gliomas en los EE. UU.), esto abre la puerta para investigar nuevos tratamientos basados ​​en fármacos para millones de pacientes que padecen diversas enfermedades cerebrales", dijo Sonabend.