Nuovi strumenti per curare patologie cerebrali e non solo.

 

I ricercatori dell’Università della Virginia (UVA) stanno sperimentando l’uso di ultrasuoni focalizzati per sfidare la barriera protettiva del cervello in modo che i medici possano fornire molti trattamenti direttamente nel cervello per combattere le malattie neurologiche. L’approccio, sperano i ricercatori, potrebbe rivoluzionare il trattamento per diverse patologie, dall’Alzheimer all’epilessia, ai tumori cerebrali e persino per aiutare a riparare i danni devastanti causati dall’ictus.

Richard J. Price, direttore della ricerca presso il Centro di ultrasuoni focalizzati della School of Medicine dell’UVA, sta usando onde sonore mirate per superare la naturale “barriera emato-encefalica” che protegge il cervello dai patogeni dannosi. Il suo approccio è talmente preciso da rompere la barriera solo dove necessario, e solo quando necessario, e quindi poter agire in modo da conseguire successi con il minimo danno per il paziente.

“La barriera emato-encefalica è uno dei maggiori ostacoli da superare per far funzionare i farmaci nel sistema nervoso centrale, anche a dosaggi inferiori seppur efficaci – spiega Price -. L’evoluzione ci ha dato questa barriera perché il sistema nervoso centrale deve essere protetto. Il problema è che ora vogliamo fornire cure a quelle cellule e l’evoluzione ha avuto milioni e milioni di anni per ottimizzare una soluzione per fermare le intromissioni. Quindi sto cercando di aggirare la biologia con la fisica”.

 

Il grande potenziale degli ultrasuoni focalizzati

L’ecografia di precisione focalizza le onde sonore all’interno del cervello proprio come una lente d’ingrandimento può focalizzare la luce, permettendo ai medici di manipolare i tessuti senza tagliare il cranio. La risonanza magnetica (RMN), nel frattempo, consente loro di guardare in tempo reale ciò che accade all’interno del cervello. Mentre Price, un ingegnere biomedico, sta sviluppando le sue tecniche in laboratorio, i medici stanno già utilizzando la tecnologia per trattare condizioni come il tremore del Parkinson. “Con la risonanza magnetica, possiamo guardare al bersaglio, sia esso un tumore al cervello o una parte del cervello su cui vogliamo fare la terapia genica. Possiamo predisporre un piano di trattamento e decidere dove superare la barriera emato-encefalica. L’altro 95% del cervello non lo tocchiamo nemmeno”, spiega Price. Quindi, applicando l’ecografia focalizzata, Price apre in un determinato punto la barriera per alcune ore. “Questo ci consente di far passare la terapia genica, poi la barriera emato-encefalica si chiude da sola in modo del tutto naturale”.

 

Terapia genica

La terapia genica introdotta mediante ultrasuoni focalizzati riprogrammerebbe essenzialmente le cellule difettose. Per i tumori cerebrali, Price sta esplorando il potenziale dell’utilizzo di ultrasuoni focalizzati per fornire terapia genica attraverso “nanoparticelle che penetrano in profondità”. Le nanoparticelle, progettate dai colleghi di Price alla Johns Hopkins University, sono “specificamente progettate per penetrare molto bene nei tessuti”. Il problema da risolvere era come far arrivare le nanoparticelle laddove sono necessarie, spesso anche molto in profondità nel cervello. Price garantisce che negli ultrasuoni focalizzati ha trovato la soluzione. Che è appunto quella di utilizzare le onde sonore focalizzate per aprire una “porta” tra le cellule del tessuto. “Riusciamo ad arrivare a 50 micron di distanza dai neuroni da trattare”. L’ecografia focalizzata inoltre “precondiziona” il tessuto bersaglio migliorando l’efficacia della terapia genica e delle nanoparticelle fino a cinque volte di più.

 

E nell’ictus?

Per l’ictus, una condizione che è spesso debilitante quando non è mortale, Price mira ad aiutare il cervello a guarire sé stesso. Lo farebbe usando gli ultrasuoni focalizzati per mettere “molecole rigeneranti” all’interno delle aree danneggiate. Molecole capaci di reclutare cellule staminali neurali per fare riparazioni. In questo caso, però, senza aprire la barriera emato-encefalica, in una situazione già compromessa come quella delle conseguenze di un ictus. La sua tecnica innovativa è una sorta di teletrasporto eco-selettivo. E la spiega così: “Dopo un ictus è prioritario cercare di recuperare più tessuto neurale possibile intervenendo anche con la terapia genica. Nel nostro laboratorio ci siamo ingegnati a trovare un modo per portare un trattamento direttamente alle cellule che ne hanno bisogno, senza violare la barriera emato-encefalica. E l’idea è stata quella di aiutare il cervello a guarire sé stesso, di usare l’ecografia focalizzata per attivare una risposta immunitaria”. Metodo che sembra funzionare e che potrebbe essere utile anche nei trattamenti contro il cancro.

Naturalmente si è ancora nella fase sperimentale, si sono creati gli strumenti idonei e si sono messi a punto attraverso vari test di laboratorio, teorici e pratici. La strada è ora passare ai pazienti.

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Foto crediti: Envato Elelents (ove non diversamente specificato)

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