Haces de ultrasonido y jaulas de nanopartículas: hacia una terapia cerebral más específica
Los neurocientíficos tienen herramientas limitadas para comprender el cerebro humano y tratar sus enfermedades. Para la mayoría de los casos, la cirugía o la inserción de electrodos es demasiado invasiva. Las técnicas no invasivas existentes, como la estimulación magnética, son imprecisas. Ahora, el neurorradiólogo de la Universidad de Stanford, Raag Airan, y sus colegas han demostrado un método que permite a los investigadores manipular de manera no invasiva regiones cerebrales pequeñas y altamente específicas.
El estudio fue publicado el pasado mes de noviembre en neuronas, utilizando tecnología que Airan ha estado desarrollando durante años, pero esta es la primera vez que se demuestra que funciona con la precisión necesaria. La técnica consiste en inyectar «jaulas» de nanopartículas llenas de moléculas de fármacos en el torrente sanguíneo. Luego, los investigadores usaron un haz de ultrasonido enfocado para aflojar las partículas de la droga de la jaula a la ubicación deseada. Allí, cruzan la barrera hematoencefálica (una membrana entre las arterias y el cerebro que solo permite el ingreso de moléculas diminutas), afectando directamente la función cerebral solo en ese sitio.
Los resultados de los experimentos en ratas mostraron que el efecto de la droga, un anestésico, se limitaba a un cubo de tres milímetros donde se enfocaba el haz. Los científicos dirigieron el ultrasonido a la corteza visual de los ratones mientras les enviaban una luz a los ojos. Cuando se encendió el haz, la actividad cerebral en el área objetivo disminuyó y luego se recuperó dentro de los 10 segundos posteriores a la interrupción de la estimulación, a medida que desaparecía el efecto de la anestesia. «Las técnicas espacial y temporalmente precisas que nos permiten intervenir en el cerebro de manera muy intensa son un gran objetivo», dijo Nir Lipsman, neurocirujano del Instituto de Investigación Sunnybrook en Toronto, que no participó en el estudio. partes del cerebro, lo que sugiere que el método podría usarse para mapear circuitos cerebrales.
Los investigadores no encontraron evidencia de daño tisular por la cirugía. «Han hecho un gran trabajo demostrando la seguridad», dijo Lipsman. El estudio es solo una prueba de concepto, pero Airan dice que debería traducirse rápidamente a aplicaciones clínicas. El ultrasonido ya se usa comúnmente en medicina, y las nanopartículas se fabrican a partir de sustancias químicas que se usan comúnmente en radiología y tratamiento del cáncer. «Solo necesitamos demostrar que su combinación no es insegura», dijo Airan. «Estamos hablando de los primeros ensayos en humanos en uno o dos años».
Siguiente: Probar si la tecnología puede simular los efectos de un procedimiento de neurocirugía planificado, confirmando que se puede desactivar de manera segura al anestesiar el área objetivo quirúrgica. El método también podría usarse para administrar fármacos psicotrópicos a regiones específicas del cerebro, lo que podría reducir los efectos secundarios y mejorar la eficacia. «Las posibilidades son increíbles», dijo Alan.
