อัลตราซาวนด์สามารถช่วยลดพาร์กินสันได้อย่างไร
มีอุปสรรคสำคัญสองประการในการพัฒนายาที่มีประสิทธิภาพสำหรับโรคอัลไซเมอร์พาร์กินสันและโรคอื่น ๆ ที่ทำลายสมอง ประการแรกคือการเอาชนะอุปสรรคของเลือดและสมองและอย่างที่สองคือการส่งยาไปยังตำแหน่งที่แม่นยำและทำให้แน่ใจว่ายาจะไม่แพร่กระจายไปยังส่วนที่เหลือของสมอง
ตอนนี้แนวทางใหม่ที่ใช้ลำแสงอัลตราซาวนด์และฟองอากาศขนาดเล็กอาจเป็นวิธีที่ไม่รุกล้ำในการส่งมอบยาอย่างปลอดภัยไปยังตำแหน่งที่แม่นยำในสมอง
เทคนิคนี้เรียกว่าอัลตราซาวนด์ที่เน้น (FUS) และสัญญาว่าจะเปิดประตูสู่ยาหลายพันชนิดที่สามารถรักษาสภาพสมองได้หลากหลายหากสามารถข้ามอุปสรรคในเลือดและสมองได้
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียในเมืองนิวยอร์กซึ่งเป็นผู้พัฒนาอุปกรณ์ FUS ได้แสดงให้เห็นว่าสามารถช่วยยับยั้งการลุกลามของโรคพาร์กินสันในระยะเริ่มต้นและปรับปรุงการทำงานของสมองในหนูได้
พวกเขาอธิบายผลลัพธ์ในช่วงล่าสุด วารสารควบคุมการเปิดตัว กระดาษการศึกษา
เทคนิค FUS จะเปิดกำแพงเลือดและสมองในส่วนใดส่วนหนึ่งของสมองชั่วคราวเพื่อให้ยาเข้าถึงเฉพาะส่วนนั้น
เปิดอุปสรรคเลือดสมอง
อุปสรรคเลือด - สมองเป็นลักษณะที่ซับซ้อนของหลอดเลือดที่ไปเลี้ยงสมองและส่วนที่เหลือของระบบประสาทส่วนกลาง
กำแพงป้องกันไม่ให้เชื้อโรคและสารที่อาจเป็นอันตรายข้ามจากกระแสเลือดไปสู่เนื้อเยื่อหรือเนื้อเยื่อที่ใช้งานได้ของสมอง
เทคนิค FUS จะส่งคลื่นอัลตราซาวนด์ผ่านกะโหลกศีรษะไปยังตำแหน่งที่แม่นยำในสมอง เมื่อพัลส์พบกับฟองอากาศขนาดเล็กที่นักวิทยาศาสตร์ฉีดเข้าไปในกระแสเลือดจะทำให้ฟองอากาศขนาดเล็กสั่นระหว่างผนังของหลอดเลือดเล็ก ๆ
ไมโครบับเบิลที่สั่นทำให้การซึมผ่านของสิ่งกีดขวางเลือดสมองในตำแหน่งนั้นเพิ่มขึ้นแบบย้อนกลับได้
เมื่อลำแสง FUS หยุดลงฟองอากาศจะหยุดสั่นและการเข้าถึงชั่วคราวผ่านทางกั้นเลือดสมองจะปิดลง
FUS ส่งยีนและโปรตีนเข้าสู่สมอง
สำหรับการศึกษาล่าสุดทีมงานมุ่งเน้นไปที่โรคพาร์คินสัน พวกเขาแสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถใช้ FUS เพื่อส่งมอบยีนและโปรตีนที่เปลี่ยนแปลงสมองผ่านอุปสรรคเลือดและสมอง
เมื่อข้ามอุปสรรคแล้วยีนและโปรตีนบางส่วนจะฟื้นฟูเส้นทางการปลดปล่อยโดปามีนในสมอง การสูญเสียความสามารถในการสร้างโดปามีนซึ่งเป็นสารเคมีที่มีความสำคัญต่อการควบคุมการเคลื่อนไหวเป็นลักษณะเริ่มต้นของโรคพาร์คินสัน
นักวิจัยยังเห็นว่าอาการทางพฤติกรรมบางอย่างของโรคพาร์กินสันในหนูลดลง
“ เราพบว่าทั้งพฤติกรรมและกายวิภาคของเซลล์ประสาทในสมองดีขึ้น” Elisa Konofagou หนึ่งในผู้เขียนการศึกษาอาวุโสซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์และรังสีวิทยากล่าว
ศ. Konofagou กล่าวว่าเธอและทีมเป็นคนแรกที่ใช้ยาที่มีอยู่เพื่อฟื้นฟูเส้นทางการปลดปล่อยโดปามีนในโรคพาร์คินสันในระยะเริ่มต้น
สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (FDA) ในสหรัฐอเมริกาเพิ่งอนุญาตให้นักวิจัยได้รับการยกเว้นอุปกรณ์สืบสวนเพื่อให้พวกเขาสามารถทดสอบความปลอดภัยเพื่อเป็นวิธีในการส่งมอบยาในผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ได้
ระบบพกพาสำหรับการรักษาที่บ้าน
ทีมของศ. Konofagou เป็นกลุ่มเดียวในสหรัฐอเมริกาที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA ให้ทดลองเปิดกำแพงเลือดและสมองโดยใช้อัลตราซาวนด์ คนอื่น ๆ ที่ทำงานในสาขานี้ใช้อนุภาคนาโนเพื่อเปิดกำแพงเลือดสมองหรือ MRI เพื่อเป็นแนวทางในการดำเนินการ
อุปกรณ์ FUS ที่ศ. โคโนฟาโกวและทีมของเธอได้พัฒนามีขนาดเล็กลงเร็วขึ้นและราคาถูกลง ใช้ทรานสดิวเซอร์แบบองค์ประกอบเดียวแทนหมวกกันน็อคที่มีส่วนประกอบมากกว่า 1,000 ชิ้น นอกจากนี้“ ระบบประสาทและประสาท” ไม่จำเป็นต้องใช้ MRI ทีมงานเปรียบเสมือนกับที่ศัลยแพทย์ระบบประสาทใช้ยกเว้นว่าจะใช้เครื่องแปลงสัญญาณอัลตราซาวนด์แทนเครื่องมือผ่าตัด
ทีมงานมองเห็นระบบ FUS แบบพกพาที่แพทย์สามารถเข็นเข้าและออกจากห้องพักของผู้ป่วยในโรงพยาบาลได้อย่างง่ายดายและในวันหนึ่งแม้กระทั่งในและนอกบ้าน นอกจากนี้เวลาในการรักษาจะใช้เวลาเพียงประมาณครึ่งชั่วโมงแทนที่จะเป็น 3 หรือ 4 ชั่วโมงที่จำเป็นสำหรับขั้นตอน MRI-guided
หลังจากการทดลองในผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ศ. โคโนฟากูมีแผนที่จะทดสอบอุปกรณ์ในผู้ที่เป็นโรคพาร์คินสัน
“ เราสามารถลดความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของการเสื่อมสภาพของระบบประสาทในขณะที่ปรับปรุงการทำงานของเซลล์ประสาท เราคาดว่าการศึกษาของเราจะเปิดช่องทางการรักษาใหม่สำหรับการรักษาโรคระบบประสาทส่วนกลางในระยะเริ่มต้น”
ศ. Elisa Konofagou
