Ультразвуковий імплантат допомагає проводити потужну хіміотерапію пухлин головного мозку – Physics World

Ультразвуковий імплантат допомагає проводити потужну хіміотерапію пухлин головного мозку – Physics World

Мітка часу: 9 червня 2023 4:50

Ультразвуковий апарат відкриває гематоенцефалічний бар'єр
Доставка ліків Пристрій, що містить дев’ять ультразвукових випромінювачів, імплантується в череп під час резекції пухлини, щоб відкрити гематоенцефалічний бар’єр для доставки хіміотерапевтичних препаратів. (З дозволу: Carthera)

Імпульсний ультразвук низької інтенсивності з одночасним введенням внутрішньовенних мікробульбашок (LIPU-MB) може ефективно забезпечити доставку ліків через гематоенцефалічний бар’єр (ГЕБ) у мозок людини. Такий висновок дослідження з Комплексний онкологічний центр Лурі Північно-Західного університету в Чикаго. Дослідники повідомляють, що хіміотерапевтичний препарат паклітаксел, зв’язаний з альбуміном, безпечно доставлявся в мозок 17 пацієнтів із рецидивною гліобластомою під час клінічного випробування фази 1 підвищення дози.

Дослідження, про яке повідомляється в Ланцетна онкологія, надає перші прямі докази того, що LIPU-MB суттєво підвищує концентрацію в мозку системно введеного препарату у людей. Дослідники дійшли висновку, що розкриття ГЕБ у великому об’ємі є безпечним, відтворюваним і може повторюватися протягом кількох циклів хіміотерапії.

BBB обмежує проникнення багатьох хіміотерапевтичних препаратів, що ускладнює лікування злоякісних пухлин мозку. Препарат паклітаксел, наприклад, приблизно в 1400 разів сильніший, ніж стандартні хіміотерапевтичні засоби, що використовуються для лікування гліом, але він не може проникати через ГЕБ. Однак у гліомах високого ступеня злоякісності пухлинні клітини проникають у паренхіму, де вони захищені від впливу ліків. У результаті 80–90% гліобластом рецидивують у межах 2 см перитуморального мозку навколо порожнини резекції пухлини.

Головний слідчий Адам Сонабенд, Інститут пухлин головного мозку Північно-західної медицини Малнатіі його колеги провели своє дослідження, щоб оцінити безпеку та максимальну переносиму дозу зв’язаного з альбуміном паклітакселу після розтину ГЕБ на основі LIPU-MB. Вони також мали на меті оцінити вплив відкриття BBB на основі LIPU-MB на концентрацію паклітакселу в перитумонарній тканині мозку.

Дослідження включало 17 пацієнтів, у яких рецидив гліобластоми не реагував на одне або кілька попередніх лікування. Декілька з цих пацієнтів також були учасниками окремого клінічного дослідження LIPU-MB з хіміотерапією карбоплатином.

Після стандартної резекції пухлини всі пацієнти мали a SonoCloud-9 пристрій (від CarThera), імплантований у вікно їхніх черепів, прикріплений до кістки хірургічними гвинтами. Пристрій, що складається з дев’яти ультразвукових випромінювачів 1 МГц, під’єднується до генератора імпульсів за допомогою одноразової трансдермальної голки та кабелю. Для відкриття ГЕБ генератор імпульсів активував пристрій на 4 хв 30 с з одночасним внутрішньовенним введенням мікробульбашок протягом 30 с. Пацієнти не спали під час процедури ультразвуку. Відразу після цього дослідники внутрішньовенно вводили хіміотерапію протягом 30 хвилин.

Дослідники виявили, що більша частина цілісності ГЕБ відновлювалася протягом 60 хвилин після LIPU-MB. Таким чином, вони радять, що пацієнтам необхідно вводити інфузію протягом цього періоду часу, щоб оптимізувати проникнення введеного хіміотерапевтичного препарату.

[Вбудоване вміст]

Перше лікування ультразвуком для кожного пацієнта почалося через один-три тижні після операції, після чого слідували до шести наступних циклів з тритижневими інтервалами. Щоб оцінити безпеку та максимальну переносиму дозу, дослідники оцінили рівні дози зв’язаного з альбуміном паклітакселу 40, 80, 135, 175, 215 та 260 мг/м2. Загалом вони виконали 68 циклів відкриття ГЕБ на основі LIPU-MB у всіх пацієнтів.

Основною кінцевою точкою дослідження була токсичність, що обмежує дозу під час першого циклу ультразвукової обробки та хіміотерапії. Після відкриття ГЕБ деякі пацієнти відчували негайний, але транзиторний головний біль 1–2 ступеня та інші неврологічні розлади 1–2 ступеня. Дозообмежуючої токсичності не спостерігалося для доз до 215 мг/м². При дозі 260 мг/м² в одного пацієнта розвинулася енцефалопатія 3 ступеня під час першого циклу (вважається токсичністю, що обмежує дозу), а в іншого була енцефалопатія 2 ступеня під час другого циклу. В обох випадках токсичність зникла, коли дози були зменшені, і лікування можна було продовжити. У додаткового пацієнта розвинулася периферична нейропатія 2 ступеня під час третього циклу в дозі 260 мг/м2.

Дослідники також отримали зразки біопсії обробленої та не обробленої ультразвуком тканини мозку від підгрупи пацієнтів, яким необхідно було пройти додаткову нейрохірургію. «Вимірювання абсолютних концентрацій препарату в головному мозку людини особливо важливо для гліом, тому що навколопухлинний мозок, де ГЕБ неушкоджений, інфільтрований клітинами гліоми», — пояснюють вони.

Фармакокінетичні дослідження показали, що LIPU-MB збільшив співвідношення паклітакселу між мозком і плазмою в 3.6 рази порівняно зі зразками мозку, не обробленими ультразвуком, тоді як збільшення, яке спостерігалося при застосуванні карбоплатину, було в 5.8 разів вищим, ніж у зразках, не оброблених ультразвуком. Дослідники також визначили, що LIPU-MB у поєднанні з інфузією зв’язаного з альбуміном паклітакселу призводить до концентрацій паклітакселу, які є цитотоксичними для половини клітинних ліній гліоми людини.

Зараз команда виконує a фаза 2 клінічного випробування щоб дослідити доставку пов’язаного з альбуміном паклітакселу плюс карбоплатину після хірургічної резекції. «Ця нова технологія та підхід мають потенціал для перепрофілювання багатьох існуючих ліків, які не розглядаються для лікування захворювань мозку, оскільки вони наразі не долають гематоенцефалічний бар’єр», — коментує Сонабенд.

Часова мітка:

Більше від Світ фізики