Esta técnica de ultrasonidos y microburbujas permite el transporte seguro de quimioterapia a través de la barrera hematoencefálica al cerebro
El cerebro es un órgano sumamente importante e indispensable para el funcionamiento del cuerpo humano y la supervivencia del individuo. Es el centro de control del cuerpo, el lugar donde se procesan la mayoría de las sensaciones, los pensamientos, las emociones y los movimientos, y donde se almacenan los recuerdos y las experiencias.
Este complejo y vital órgano, está protegido por varias capas de tejido y estructuras de soporte que lo mantienen a salvo y lo protegen de amenazas externas. Sin embargo, y pese a sus espinosas barreras, el cerebro también es vulnerable a lesiones y enfermedades que pueden dañar sus estructuras y funciones. Entre ellas, el cerebro es particularmente susceptible a ciertas enfermedades, como el cáncer cerebral, que pueden ser difíciles de tratar debido a la presencia de la barrera hematoencefálica y a la sensibilidad y el difícil acceso de ciertas áreas.
¿Qué es la barrera hematoencefálica?
La barrera hematoencefálica es una estructura microscópica que protege al cerebro de la mayoría de los medicamentos y sustancias dañinas presentes en la sangre. la cual está compuesta por una serie de células especializadas que forman una barrera física y química entre el sistema circulatorio y el cerebro.
Esta barrera ayuda a mantener el ambiente interno del cerebro constante y protegido, al tiempo que permite el paso de los nutrientes y sustancias necesarias para el correcto funcionamiento del cerebro.
Barrera hematoencefálica un obstáculo para tratar ciertas enfermedades
La barrera hematoencefálica había sido hasta ahora uno de los principales obstáculos para el tratamiento de este tumor mortal, ya que impedía que la quimioterapia más potente llegara al cerebro debido a que esta estructura microscópica lo protege de la mayoría de los medicamentos.
Obstáculo superado
Ahora, gracias a los científicos de Northwestern Medicine (Estados Unidos), este desafío se ha logrado superar en el primer ensayo clínico en humanos. ¿Cómo? Gracias a un dispositivo de ultrasonidos implantado en pacientes, junto con microburbujas, para abrir la barrera hematoencefálica y permitir que la quimioterapia administrada por vía intravenosa penetre en áreas críticas del cerebro.
Este tratamiento ya había sido usado en nuestro país para tratar afecciones como el párkinson y llevar terapia génica al cerebro de los pacientes sin intervenciones intrusivas. Así, la estrategia consiste en aplicar la medicación directamente en la zona afectada, mediante inyección en el espacio subaracnoideo o intracerebral, con el fin de sortear la barrera hematoencefálica y evitar que interrumpa su paso.
Cuatro minutos para frenar al cáncer
En la Facultad de Medicina de Northwestern, los científicos llevaron a cabo un proceso de apenas cuatro minutos con pacientes despiertos, quienes pudieron irse a casa en pocas horas. Los resultados del ensayo indican que el tratamiento es seguro y bien tolerado por los pacientes, algunos de los cuales recibieron hasta seis sesiones.
La apertura de la barrera hematoencefálica permitió que los pacientes recibieran concentraciones de quimioterapia de cuatro a seis veces superiores en sus cerebros. Este aumento se observó con dos medicamentos diferentes, paclitaxel y carboplatino, que generalmente no se usan en pacientes con glioblastoma debido a las dificultades para atravesar la barrera hematoencefálica. Aunque en algunos casos se ha administrado paclitaxel directamente en el cerebro mediante inyección intracraneal, los efectos adversos de su toxicidad han causado inflamación cerebral y meningitis.
Por su parte, la temozolomida, la quimioterapia utilizada actualmente para el glioblastoma, atraviesa la barrera hematoencefálica, pero es un fármaco débil. De esta forma, esta nueva técnica permitiría hacer llegar medicamentos más efectivos contra el cáncer sin dañar permanentemente la BHE. Basta con la apertura no de la barrera completa, sino de una especie de microburbujas, para que la medicación actúe donde corresponde.
Ventana temporal limitada
Durante los ensayos clínicos, los investigadores han descubierto que la BHE se cierra antes que en los modelos animales, siendo el primer estudio que describe la rapidez con la que la barrera hematoencefálica vuelve a cerrarse después de la aplicación de ultrasonidos para abrirla. ''Hay una ventana temporal crítica tras la sonificación en la que el cerebro es permeable a los fármacos que circulan por el torrente sanguíneo", ha afirmado Adam Sonabend, profesor asociado de Cirugía Neurológica de la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern y neurocirujano del mismo centro.
Los investigadores observaron que la recuperación de la barrera hematoencefálica ocurre principalmente durante los primeros 30 a 60 minutos después de la aplicación de ultrasonidos. Según los autores, estos hallazgos permitirán mejorar la secuencia de administración del medicamento y la activación de los ultrasonidos para aumentar la penetración del fármaco en el cerebro humano.
Así, en una segunda fase de la investigación, los científicos implantaron una red de nueve emisores de ultrasonidos en los pacientes para controlar mejor el proceso. El dispositivo, desarrollado por la empresa francesa de biotecnología Carthera, permite abrir la barrera hematoencefálica en un área nueve veces mayor que lo que se lograba con un solo emisor. El objetivo es cubrir una zona amplia alrededor del área donde se ha extraído el tumor para evitar la propagación de las células cancerosas en la región periférica.
En la fase actual del desarrollo del tratamiento, que es la fase dos, se buscará determinar si este enfoque puede extender significativamente la esperanza de vida de pacientes con glioblastoma recurrente. Los investigadores pudieron verificar la eficacia de la apertura de la BHE durante la administración de los fármacos mediante el uso de una sustancia fluorescente, la fluoresceína, y las imágenes de resonancia magnética tomadas antes y después de la aplicación de los LIFU. Actualmente, el procedimiento permite aumentar la dosis de paclitaxel cada tres semanas.
"Aunque nos hemos centrado en el cáncer, esto abre la puerta a investigar tratamientos novedosos basados en fármacos para millones de pacientes que padecen diversas enfermedades cerebrales", concluye Sonabend.
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