Lékaři prorazili pacientům do hlavy nečekanou „zbraní“: ultrazvukem

Postup vyvinutý kanadskými lékaři slibuje vyřešení letitého problému při léčbě chorob postihujících mozek. V rámci klinické zkoušky se jim podařilo využít ultrazvuku k propašování léků přes bariéru, která jinak důkladně kontroluje, co se dostane do mozkových cév. Šance svítá nejen pacientům s nádory.

Ilustrace struktury hematoencefalické bariéry přímo v mozku. Vytváří ji buňky cévního endotelu jsou opatřeny výrazně vyvinutými těsnými spoji, jež zamezují vzniku pórů mezi buňkami. Svou roli hrají i výběžky jistý buněk imunitního systému (astrocytů), které jsou na obrázku vidět napojené vnější stěny krevních vlásečnic. | foto: Medbenmedben

Osm let bojuje šestapadesátiletá Kanaďanka Bonny Hallová s nádorem mozku. Lékaři tlumí jeho růst všemi dostupnými prostředky. Nedávno se však nádorové bujení vymklo kontrole a nádor se začal zvětšovat. Bylo jasné, že pacientku nemine operace. Před ní se však podrobila experimentálnímu zákroku, který může v léčbě mozkových nádorů znamenat revoluci.

Z širokého arzenálu protinádorových léčiv se většina pro léčbu nádorů mozku nehodí. Tyto léky sice zabíjejí nádorové buňky, ale do mozkové tkáně neproniknou. Do cesty se jim staví neproniknutelná výstelka buněk mozkových cév.

Během evoluce se naučili živočichové chránit své mozky před nejrůznějšími škodlivinami, například před jedy z potravy nebo před choroboplodnými zárodky. Buňky na mozkových cévách se pevně semkly a z krve do mozku přes ně jen těžko něco projde. Tato tzv. hematoencefalická bariéra nám chrání nervové buňky jako účinný štít. Ale pokud potřebujeme vpravit do mozku nějaký lék, musíme do tam buď přímo vpíchnout, nebo předtím bariéru oddělující krev od mozku narušit. Daní za obejití krevně-mozkové bariéry je hrozba poškození mozku. Podobné problémy provázejí i nasazení omezeného počtu léků schopných krevně-mozkovou bariérou procházet. Tyto léky snadno a rychle pronikají i do zdravých tkání a orgánů a poškozují je.

Ultrazvuk otevírá cestu lékům

Todd Mainprize a Kullervo Hynynen ze Sunnybrook Health Science Center v kanadském Torontu se pokusili hematoencefalickou bariéru v blízkosti nádoru Bonny Hallové pootevřít a vpustit na nádorové buňky chemoterapeutikum, které běžně z krve do mozku neproniká. Neurochirurg Mainprize nejprve vpíchl pacientce injekcí do žíly lék se spoustou mikroskopických bublinek.

Hynynen počkal, až se lék s bublinkami rozptýlí s krví po celém pacientčině těle a pak soustředil do blízkosti nádoru v mozku paprsky ultrazvuku. V dráze jednotlivých paprsků se v mozku nic neděje. Tam, kde se paprsky protnou, jsou bublinky donuceny k vibracím. Třesou se s frekvencí 200 000 Hz a přitom uvolňují spoje mezi buňkami, které v příslušném místě tvoří výstelku mozkové cévy. Chemoterapeutikum tak má k nádoru volnou cestu.

Výzkumníci se domnívají, že postup, který objevili před několika lety a ozkoušeli na zvířatech, je bezpečný: „Při zákroku není mozek nijak poškozen a pacientka necítí sebemenší bolest,“ vysvětluje Kullervo Hynynen. „Teoreticky by mohla jít hned po zákroku domů.“ Objektivně ale nic takového není jisté, a proto se v tuto chvíli nabírají pacienti do první fáze klinických zkoušek, která má bezpečnost procedury doložit statisticky (Jde o povinný postup, který musí podstoupit všechny léčebné metody, o bezpečnosti či nebezpečnosti postupu to nic nevypovídá.)

Vědci působili na pacientčin mozek ultrazvukem pouhé dvě minuty. Na základě výsledků pokusů na zvířatech předpokládají, že do šesti hodin měla Bonny Hallová hematoencefalickou bariéru opět perfektně uzavřenou. Kolik chemoterapeutika za tu dobu proniklo do mozku a jak lék zasáhl nádor? To ukáže analýza nádoru, který Todd Mainprize Bonny Hallové druhý den odstranil z hlavy.

Šance pro pacienty s Alzheimerovou chorobou

Jaroslav Petr

Je vzděláním biolog. Pracuje jako vedoucí výzkumný pracovník ve Výzkumném ústavu živočišné výroby v Praze-Uhříněvsi, kde se zabývá reprodukční biologií a biotechnologiemi hospodářských zvířat. Přednáší externě na České zemědělské universitě v Praze a dalších institucích. Je také dlouholetým popularizátorem vědy. Píše například pro Lidové noviny, časopis Vesmír i server Osel.cz.

Cílené otevírání krevně mozkové bariéry může najít využití nejen při boji s obtížně léčitelnými nádory, ale i při léčbě dalších onemocnění mozku. Velké naděje upírají vědci k léčbě Alzheimerovy choroby. Řada nadějných léků proti této neurodegenerativní nemoci neprochází hematoencefalickou bariérou, a proto se nepoužívají.

Překvapivě pozitivní efekt však může mít i jen samotné vystavení mozku účinkům zaostřeného ultrazvuku. Pokusy na laboratorních myších, které trpí silným sklonem k onemocnění silně připomínajícímu lidskou Alzheimerovu chorobu, prokázaly, že když se do mozkových cév dostanou mikroskopické bublinky plynu a ty jsou přivedeny k vibracím zaostřeným ultrazvukem, posílí otevření hematoencefalické bariéry vlastní obranné reakce mozku. Ten se začne zbavovat tzv. amyloidu, jehož hromadění je pro Alzheimerovu chorobu typické. Takové „vyčištění“ mozku se projeví i zlepšenou pamětí zvířat.

Informace: Text jsme vyjasnili, aby bylo jasné, že v tuto chvíli probíhá klinická zkouška postupu a samotný objev principu není tedy zcela nový.