Медики взломали защиту мозга, чтобы вылечить рак

Американские медики впервые преодолели гематоэнцефалический барьер мозга пациентки без хирургического вмешательства
(фото Focused Ultrasound Foundation).

Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) надёжно защищает мозг всех позвоночных, включая человека, от токсинов и микроорганизмов, которые могут попасть в центральную нервную систему через кровь. Он состоит из плотного слоя эндотелиальных клеток, окружающих каждый кровеносный сосуд подобно изоляции на электрических проводах. С помощью особых транспортных механизмов эти клетки пропускают только жизненно важные молекулы и полностью блокируют доступ в более глубокие слои для любых инородных объектов.

Однако эта защита становится настоящей проблемой, когда речь идёт о медицинских препаратах. Физиологический барьер непроницаем для большинства лекарств, а те вещества, которые всё же могут его преодолеть, также легко проникают в любые клетки и становятся причиной серьёзных побочных эффектов.

В предыдущих работах учёным из разных стран уже удавалось взломать ГЭБ у животных с помощью магнитных наночастиц и ультразвуковых колебаний. Кроме того, французские специалисты успешно обходили барьер у страдающих от рака пациентов, имплантируя им в мозг ультразвуковой излучатель. Но теперь группа канадских учёных научилась без операционного вмешательства временно "выключать" защиту на небольшом участке мозга и точечно вводить препарат для химиотерапии прямо в поражённую опухолью область.

Команда во главе с нейрохирургом Тодом Мэйнпрайзом (Todd Mainprize) из Центра медицинских исследований Саннибрук предложила поучаствовать в эксперименте 56-летней пациентке Бонни Холл (Bonny Hall), которой ранее была назначена операция по удалению злокачественной опухоли.

Исследователи ввели женщине небольшую дозу препарата доксорубицина в сочетании с крошечными пузырьками газа. Эти пузырьки размером меньше красных кровяных телец без вреда для организма путешествовали в кровотоке. Затем при помощи магнитно-резонансного томографа учёные направили на сосуды вблизи опухоли ультразвуковые волны низкой интенсивности.

Под действием ультразвука пузырьки начинали сжиматься и расширяться с высокой частотой, и эти вибрации раздвигали плотные ряды клеток ГЭБ, открывая путь молекулам препарата.

Менее чем через сутки после процедуры пациентке была проведена плановая операция, и специалисты получили возможность изучить состояние тканей на обработанном участке. Оказалось, что большая часть введённого доксорубицина успешно достигла цели, проникнув внутрь опухоли.

"Многие самые захватывающие и новые терапевтические средства для лечения злокачественных опухолей головного мозга не в состоянии достичь раковых клеток из-за гематоэнцефалического барьера. Эта методика откроет новые возможности для доставки самых эффективные препаратов непосредственно в целевую область, – говорит Мэйнпрайз в пресс-релизе. – Я надеюсь, многие пациенты выиграют от этого".

Команда подчёркивает, что полученные результаты являются предварительными, потому что эффективность химиотерапии осталась не выясненной. Но главная цель всё же была достигнута – после 10 лет исследований медикам удалось в клинических условиях неизвазивно и безопасно "отключить" ГЭБ.

Бонни Холл стала первой из десяти пациентов, участвующих в клинических испытаниях новой технологии. Остальные процедуры будут проведены в ближайшее время, после чего учёные опубликует подробные итоги работы.