Trattare i disturbi cerebrali con la somministrazione ad alta precisione di farmaci controllata tramite gli ultrasuoni
Il trattamento attuale per i disturbi cerebrali è limitato. Dall’epilessia all’ansietà cronica, oggi i disturbi cerebrali non sono sufficientemente trattabili a causa dell’assenza di metodi non invasivi in medicina. Un altro svantaggio risiede nel fatto che i farmaci somministrati per trattare disturbi specifici spesso provocano gravi effetti collaterali in altre parti del cervello o del corpo. Per superare questi ostacoli, i ricercatori che stanno lavorando al progetto EngineeringBAP, finanziato dall’UE, stanno analizzando tecnologie efficaci non invasive che possono misurare e correggere gli schemi dell’attività cerebrale. Durante lo svolgimento del loro studio, i ricercatori di EngineeringBAP hanno individuato un modo per somministrare i farmaci a bersagli specifici nel cervello con una precisione millimetrica. Il metodo è descritto in un articolo pubblicato nella rivista «Nature Communications».
Controllare i vettori di farmaci tramite gli ultrasuoni
Il nuovo metodo non invasivo si avvale di vettori di farmaci sensibili agli ultrasuoni e di sequenze innovative di ultrasuoni focalizzati per controllare la somministrazione di farmaci all’interno del cervello e per impedire al farmaco di agire su altre parti del cervello e del corpo. Gli speciali vettori di farmaci sono realizzati legando i liposomi (minuscole sacche sferiche di lipidi create per trasportare i farmaci nei tessuti) a microbolle sensibili agli ultrasuoni. I vettori vengono quindi iniettati nel flusso sanguigno in modo da raggiungere il cervello. Questa operazione viene seguita dall’uso di ultrasuoni focalizzati in due sequenze. La prima include la raccolta dei vettori di farmaci controllati dagli ultrasuoni nelle aree mirate nel cervello. «Ciò che facciamo consiste essenzialmente nell’utilizzare impulsi a ultrasuoni per creare una gabbia virtuale a partire dalle onde sonore intorno al sito desiderato», spiega il professore Mehmet Fatih Yanik dell'ETH di Zurigo, coordinatore del progetto, in un comunicato stampa pubblicato sul sito web «EurekAlert!». «Mentre il sangue circola, diffonde i vettori di farmaci in tutto il cervello. Ma quelli che entrano nella gabbia non possono più uscire». Dopo che i vettori di farmaci si sono aggregati in un determinato sito, una seconda sequenza di ultrasuoni viene usata per rilasciare i farmaci dai vettori. I livelli ridotti di energia impiegati sono 20 volte inferiori rispetto ai limiti di sicurezza della Food and Drug Administration statunitense per l’imaging diagnostico. Pertanto questi livelli evitano completamente i danni alla barriera emato-encefalica, la quale è responsabile della protezione del cervello da patogeni e tossine infettive nel nostro sangue. I farmaci sono rilasciati nel flusso sanguigno e attraversano la barriera emato-encefalica integra per raggiungere i loro obiettivi.
Dosaggio di farmaci inferiore
Questo approccio innovativo richiede dosi sensibilmente inferiori rispetto a quelle utilizzate attualmente per trattare i disturbi cerebrali. La quantità di farmaco che i ricercatori hanno usato nei loro esperimenti sui ratti era 1 300 volte inferiore rispetto alle dosi tipicamente impiegate. «Dato che il nostro metodo aggrega i farmaci nel sito del cervello in cui il loro effetto è desiderato, non ci serve quasi neanche una dose», ha osservato Yanik. Attualmente, il metodo EngineeringBAP (Engineering brain activity patterns for therapeutics of neuropsychiatric and neurological disorders) sta venendo collaudato utilizzando modelli animali per stabilire la sua efficacia nel trattamento di malattie e disturbi cerebrali. Il progetto della durata di cinque anni si concluderà a settembre 2024. Per ulteriori informazioni, consultare: progetto EngineeringBAP
Parole chiave
EngineeringBAP, cervello, disturbo cerebrale, vettore di farmaci, ultrasuoni
