Ученым удалось взломать защиту мозга, чтобы лечить рак

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.