Terapia cu microbule. Tratament revoluționar al bolilor cerebrale

Cercetătorii au reușit să demonstreze că terapie cu microbule constituie un tratament țintit al bolilor cerebrale precum Alzheimer, Parkinson sau tumorile cerebrale, o provocare pentru medici.

Terapia cu microbule

Creierul este un organ deosebit de sensibil și bine protejat. De aceea, cercetătorii lucrează la modalități de administrare precisă a medicamentelor în creier, prin fluxul sanguin. Scopul este de a depăși bariera hematoencefalică care, în mod normal, permite doar trecerea anumitor substanțe nutritive și a oxigenului.

Microbulele care reacționează la ultrasunete sunt o metodă deosebit de promițătoare pentru acest tip de terapie. Aceste microbule sunt mai mici decât o celulă roșie din sânge, sunt umplute cu gaz și au un strat special de molecule de grăsime pentru a le stabiliza. Acestea sunt injectate în fluxul sanguin împreună cu medicamentul și apoi activate la locul țintă cu ajutorul ultrasunetelor. Mișcarea de acțiune a microbulilor creează mici pori în membrana celulară a peretelui vaselor de sânge, prin care medicamentul poate trece.

Modul în care microbulele creează acești pori a fost neclar până acum. Acum, un grup de cercetători ETH, condus de Outi Supponen, profesor la Institutul de Dinamica Fluidelor, au reușit să demonstreze pentru prima dată cum funcționează acest mecanism.

„Am reușit să demonstrăm că, sub acțiunea ultrasunetelor, suprafața microbulilor își pierde forma, rezultând mici jeturi de lichid, așa-numitele microjeturi, care penetrează membrana celulară”, explică Marco Cattaneo, doctorand al lui Supponen și autorul principal al studiului publicat recent în Nature Physics, conform Eurekalert.

Până în prezent, nimeni nu știa cum se formează porii din membrana celulară, deoarece microbulele măsoară doar câțiva micrometri în diametru și vibrează de câteva milioane de ori pe secundă sub ultrasunete. Acesta este un proces care este incredibil de dificil de observat și care necesită o configurație specială în laborator.

„Până acum, majoritatea studiilor au privit procesul de sus, prin intermediul unui microscop convențional. Dar atunci când faci asta, nu poți vedea ce se întâmplă între microbulă și celulă”, spune Cattaneo.

Cum funcționează

Prin urmare, cercetătorii au construit un microscop cu o mărire de 200x, care le permite să observe procesul din lateral, și l-au conectat la o cameră de mare viteză care poate lua până la zece milioane de imagini pe secundă.

Pentru experimentul lor, ei au imitat peretele vaselor de sânge folosind un model in vitro, cultivând celule endoteliale pe o membrană de plastic. Ei au plasat această membrană pe o cutie cu pereți transparenți, umplută cu o soluție salină și un medicament model, cu celulele orientate în jos, ca un capac.

Microbula umplută cu gaz a urcat automat în partea superioară și a intrat în contact cu celulele. Microbulele au fost apoi puse în vibrație de un impuls de ultrasunete cu durata de o microsecundă.