Pesquisadores usam ultrassom para administrar quimioterapia no cérebro

5 de maio de 2023 Por Sean Whooley

[Captura de tela do vídeo fornecido pela Northwestern Medicine]

O dispositivo abriu a barreira hematoencefálica para permear repetidamente grandes regiões críticas do cérebro humano. Isso permitiu a entrega de quimioterapia injetada por via intravenosa.

Com o paciente acordado, um procedimento de quatro minutos abre a barreira hematoencefálica e o paciente vai para casa após algumas horas. Os resultados do estudo da Northwestern demonstraram um tratamento seguro e bem tolerado. Alguns pacientes chegaram até a seis ciclos de tratamento quimioterápico.

O artigo publicado em 2 de maio no The Lancet Oncology.

Os pesquisadores dizem que este é o primeiro estudo a quantificar com sucesso o efeito da abertura da barreira hematoencefálica baseada em ultrassom nas concentrações de quimioterapia no cérebro humano. A abertura da barreira hematoencefálica levou a um aumento de aproximadamente quatro a seis vezes nas concentrações da droga no cérebro humano. Os cientistas observaram esse aumento tanto com o paclitaxel quanto com a carboplatina. Essas drogas normalmente não são usadas para tratar esses pacientes porque não atravessam a barreira hematoencefálica em circunstâncias normais.

Estudos anteriores injetaram paclitaxel diretamente no cérebro com sinais promissores de eficácia. No entanto, os investigadores associaram a injeção direta com toxicidade, como irritação cerebral e meningite.

A atual quimioterapia usada para o glioblastoma, a temozolomida, atravessa a barreira hematoencefálica, dizem os pesquisadores. No entanto, é uma droga fraca, de acordo com o investigador principal Dr. Adam Sonabend.

"Este é potencialmente um grande avanço para pacientes com glioblastoma", disse Sonabend, professor associado de cirurgia neurológica na Northwestern University Feinberg School of Medicine e neurocirurgião da Northwestern Medicine.

De acordo com a equipe, é também o primeiro estudo a descrever a rapidez com que a barreira hematoencefálica se fecha após a sonicação. A maior parte da restauração ocorre nos primeiros 30 a 60 minutos após a sonicação. Isso poderia permitir a otimização da sequência de entrega de drogas e ativação de ultrassom, maximizando a penetração da droga no cérebro humano.

Os pesquisadores dizem que o uso de ultrassom e microbolhas para abrir a barreira hematoencefálica é transitório. A maior parte da integridade da barreira hematoencefálica é restaurada dentro de uma hora após o procedimento em humanos. Estudos anteriores mostraram restauração 24 horas após a sonificação do cérebro.

"Existe uma janela de tempo crítica após a sonificação, quando o cérebro é permeável às drogas que circulam na corrente sanguínea", disse Sonabend.

Os pesquisadores planejam usar essas descobertas como base para um ensaio clínico de fase 2 em andamento avaliando pacientes com glioblastoma recorrente. Eles pretendem investigar se uma combinação de paclitaxel e carboplatina – fornecida por meio de sua técnica – prolonga a sobrevida.

No estudo de fase 1, os pacientes foram submetidos à cirurgia para ressecção de seus tumores e implantação do aparelho de ultrassom. Eles começaram o tratamento dentro de algumas semanas após a implantação.

Os cientistas aumentaram a dose de paclitaxel administrada a cada três semanas acompanhando a abertura da barreira hematoencefálica. Estudos também avaliaram um subconjunto de pacientes para investigar o efeito do aparelho de ultrassom nas concentrações da droga. Usando fluoresceína e ressonância magnética obtida após terapia de ultrassom, os pesquisadores visualizaram e mapearam a barreira hematoencefálica.

"Embora tenhamos nos concentrado no câncer cerebral (para o qual existem aproximadamente 30.000 gliomas nos EUA), isso abre as portas para a investigação de novos tratamentos baseados em medicamentos para milhões de pacientes que sofrem de várias doenças cerebrais", disse Sonabend.