Siêu âm có thể giúp hạn chế bệnh Parkinson như thế nào
Có hai trở ngại lớn để phát triển các loại thuốc hiệu quả cho bệnh Alzheimer, Parkinson và các bệnh khác phá hủy não. Đầu tiên là vượt qua hàng rào máu não, và thứ hai là đưa thuốc đến một vị trí chính xác và đảm bảo rằng nó không lan đến phần còn lại của não.
Giờ đây, một phương pháp mới sử dụng chùm sóng siêu âm và các viên bi siêu nhỏ có thể là một cách không xâm lấn để đưa thuốc đến các vị trí chính xác trong não một cách an toàn.
Kỹ thuật này được gọi là siêu âm hội tụ (FUS) và hứa hẹn sẽ mở ra cánh cửa cho hàng nghìn loại thuốc có thể điều trị một loạt các bệnh lý não nếu chúng có thể vượt qua hàng rào máu não.
Các nhà khoa học tại Đại học Columbia ở thành phố New York, những người đã phát triển thiết bị FUS hiện đã chỉ ra rằng nó giúp hạn chế sự tiến triển sớm của bệnh Parkinson và cải thiện chức năng não ở chuột.
Họ mô tả các kết quả trong một Tạp chí Phát hành có Kiểm soát giấy nghiên cứu.
Kỹ thuật FUS tạm thời mở hàng rào máu não trong một phần cụ thể của não để cho phép thuốc đến được phần đó.
Mở hàng rào máu não
Hàng rào máu não là một đặc điểm phức tạp của các mạch máu nuôi não và phần còn lại của hệ thần kinh trung ương.
Hàng rào ngăn chặn các tác nhân gây bệnh và các chất độc hại có thể đi qua từ máu vào nhu mô, hoặc mô chức năng của não.
Kỹ thuật FUS chiếu các xung siêu âm qua hộp sọ đến một vị trí chính xác trong não. Khi các xung gặp các hạt nhỏ mà các nhà khoa học đã tiêm vào máu, chúng khiến các hạt nhỏ dao động giữa các bức tường của các mạch máu nhỏ.
Các viên bi nhỏ dao động gây ra sự gia tăng có thể đảo ngược tính thấm của hàng rào máu não ở vị trí đó.
Khi chùm tia FUS dừng lại, các viên sỏi nhỏ sẽ ngừng dao động và việc tiếp cận tạm thời qua hàng rào máu não sẽ đóng lại.
FUS gửi gen và protein vào não
Đối với nghiên cứu gần đây, nhóm nghiên cứu tập trung vào bệnh Parkinson. Họ cho thấy rằng họ có thể sử dụng FUS để đưa các gen và protein thay đổi não qua hàng rào máu não.
Sau khi vượt qua rào cản, các gen và protein đã khôi phục một phần các con đường giải phóng dopamine trong não. Mất khả năng tạo dopamine - một chất truyền tin hóa học quan trọng để kiểm soát chuyển động - là một đặc điểm ban đầu của bệnh Parkinson.
Các nhà nghiên cứu cũng đã thấy giảm một số triệu chứng hành vi của bệnh Parkinson ở chuột.
Elisa Konofagou, một trong những tác giả nghiên cứu cấp cao, là giáo sư về kỹ thuật y sinh và X quang, cho biết: “Chúng tôi đã tìm thấy những cải thiện về cả hành vi và giải phẫu tế bào thần kinh trong não.
Giáo sư Konofagou nói rằng bà và nhóm của mình là những người đầu tiên sử dụng các loại thuốc có sẵn để khôi phục con đường giải phóng dopamine trong bệnh Parkinson giai đoạn đầu.
Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) tại Hoa Kỳ vừa cấp cho các nhà nghiên cứu Quyền miễn trừ thiết bị điều tra để họ có thể kiểm tra tính an toàn như một cách phân phối thuốc ở những người mắc bệnh Alzheimer.
Hệ thống di động cho các phương pháp điều trị tại nhà
Nhóm của Giáo sư Konofagou là nhóm duy nhất ở Hoa Kỳ đã được FDA chấp thuận để thử nghiệm mở hàng rào máu não bằng sóng siêu âm. Những người khác đang làm việc trong lĩnh vực này sử dụng các hạt nano để mở hàng rào máu não hoặc MRI để hướng dẫn quy trình.
Thiết bị FUS mà Giáo sư Konofagou và nhóm của bà đã phát triển nhỏ hơn, nhanh hơn và rẻ hơn. Nó sử dụng một bộ chuyển đổi một phần tử thay vì một vỏ mũ bảo hiểm hơn 1.000 phần tử. Ngoài ra, "hệ thống định vị thần kinh" của nó không yêu cầu MRI. Nhóm nghiên cứu so sánh nó với phương pháp mà các bác sĩ phẫu thuật thần kinh sử dụng ngoại trừ việc nó sử dụng đầu dò siêu âm thay vì dụng cụ phẫu thuật.
Nhóm nghiên cứu dự kiến một hệ thống FUS di động mà các bác sĩ có thể dễ dàng di chuyển ra vào các phòng của bệnh nhân trong bệnh viện và một ngày nào đó, ngay cả trong và ngoài nhà của họ. Ngoài ra, thời gian điều trị chỉ kéo dài khoảng nửa giờ thay vì 3 hoặc 4 giờ cần thiết cho quy trình có hướng dẫn của MRI.
Sau cuộc thử nghiệm ở những người bị bệnh Alzheimer’s, GS Konofagou dự định sẽ thử nghiệm thiết bị này ở những người mắc bệnh Parkinson.
“Chúng tôi có thể kiềm chế sự tiến triển nhanh chóng của quá trình thoái hóa thần kinh trong khi cải thiện chức năng tế bào thần kinh. Chúng tôi kỳ vọng nghiên cứu của mình sẽ mở ra hướng điều trị mới để điều trị sớm các bệnh về hệ thần kinh trung ương ”.
Giáo sư Elisa Konofagou
