Die revolutionäre inzisionsfreie Technik stoppt das Wachstum von Gehirnhöhlungen

Eine neue, inzisionsfreie Technik, die bei UVA Health zur Behandlung von schwächenden Gehirnläsionen entwickelt wurde, die als zerebrale kavernöse Fehlbildungen oder Kavernome bezeichnet werden, hat bei frühen Tests vielversprechend und das Wachstum der Läsionen fast ausschließlich gestoppt.

Der neue Ansatz könnte eine Paradigmenverschiebung in der Art und Weise darstellen, wie die Missbildungen, die allgemein als CCM bezeichnet werden, behandelt werden, sagen die Forscher. Die Technik verwendet winzige, gasgefüllte „Mikrobläschen“, die von fokussierten Schallwellen angetrieben werden, um die Schutzbarriere des Gehirns zu öffnen und das Wachstum der Fehlbildungen zu stunt.

Dies ist ein klares Beispiel für Zufall in der Wissenschaft. Wir suchten nach etwas anderem-Langzeitsicherheitsstudien mit fokussiertem Ultraschall als Werkzeug für Arzneimittel- und Genabgabe an CCMs-, als wir feststellten, dass CCMs, die nur fokussierten Ultraschall mit Mikrobläschen ausgesetzt waren, stabilisiert wurden. Nach den ersten Beobachtungen verbrachten wir Jahre, um zu bestätigen, dass der Effekt real und reproduzierbar war. Da die fokussierte Ultraschallbehandlung relativ einfach und nicht-invasiv ist und die erforderlichen klinischen Geräte immer häufiger werden, wenn sie in klinischen Studien sicher sicher sind, kann ich hoffnungsvoll werden, dass sie schließlich zu einer echten Behandlungsoption werden könnte. “

Richard J. Price, PhD, Forscher, Co-Direktor des fokussierten Ultraschallkrebs-Immuntherapiezentrums von UVA Health

Über Höhlen

Höhlen sind Cluster überwachsener Blutgefäße, die wie Unkraut im Gehirn, im Rückenmark oder in anderen Körperteilen sprießen können. Die meisten Fälle verursachen keine Symptome, können jedoch in einigen Fällen Kopfschmerzen, Anfälle, Muskelschwäche und sogar Tod verursachen. Die Behandlungsoptionen für Patienten umfassen eine Gehirnoperation, die häufig verwendet wird, wenn das CCM gefährdet ist, eine gefährliche Gehirnblutung oder eine stereotaktische Radiochirurgie zu verursachen, bei der Strahlung verwendet wird, um CCMs zu zerstören, die für einen Chirurgen schwierig oder unmöglich sind, zu erreichen.

Der neue Ansatz von UVA könnte eine Alternative bieten, die unerwünschte Nebenwirkungen im Zusammenhang mit einer Gehirnoperation und der stereotaktischen Radiochirurgie vermeidet, so Price. Zum Beispiel besteht die traditionelle Gehirnoperation mit den Risiken der Operation selbst und der Möglichkeit, dass die entfernten Höhlen nachwachsen können.

Price und seine Mitarbeiter waren schockiert darüber, wie gut ihre Mikrobubble -Behandlung in Labortests durchgeführt wurde. Einen Monat nach der Behandlung hatte der Ansatz das Wachstum von 94% der CCMs bei Labormäusen eingestellt. Während der gleichen Zeit wurden unbehandelte CCMs siebenfach.

„Eine Sache, die wirklich auffällt, ist das Ausmaß des Effekts. Die Mausmodelle von CCM sind viel schwerer als menschliche CCMs. Maus -CCMs wachsen exponentiell. Trotz ihrer aggressiven Natur reagieren CCMs bei Mäusen immer noch vollständig auf die Behandlung“, sagte Price von der UVA -Abteilung für biomedizinische Ingenieurwesen. „In einigen Studien haben wir sogar festgestellt, dass Gehirngewebe, das sich einem fokussierten Ultraschall mit Mikrobläschen aussetzte, in Zukunft weniger dazu geneigt war, neue CCMs zu beherbergen. Wenn dieser prophylaktische Effekt übersetzt, könnte dieser prophylaktische Effekt die Tür für Behandlungen für sogenannte“ familiäre „Patienten öffnen, die in ihrem gesamten Leben genetisch vorhersehbar sind.“

Darüber hinaus haben simulierte Behandlungspläne für Patienten mit CCMs (Patienten, die stereotaktische Radiochirurgie erhalten haben) ergeben, dass der Ansatz bereits mit der vorhandenen Technologie praktikabel ist, obwohl klinische Studien erforderlich sein werden, bevor die Federal Food and Drug Administration es für Patienten zur Verfügung stellt.

Ein bemerkenswerter Aspekt des Ansatzes ist, dass er nicht die Verwendung von Medikamenten beinhaltet. Wissenschaftler von UVA und anderswo haben das Potenzial des fokussierten Ultraschalls untersucht, kurz gegen die Blut-Hirn-Schranke-die natürlichen Abwehrkräfte des Gehirns-zu verletzen, um die gezielte Abgabe von Medikamenten für Alzheimer und andere Zustände zu ermöglichen. Aber sowohl in Alzheimer als auch in jetzt Cavernomen scheint die Verwendung der mit Schallantrieb angemessenen Mikrobläschen auch ohne Drogen dramatische Vorteile zu haben-Vorteile, die Wissenschaftler nicht vollständig erklären können.

Die vielversprechenden Ergebnisse von Alzheimer haben bereits zum Einführung mehrerer klinischer Studien geführt, in denen der Ansatz bei Patienten getestet wurde. Price hofft, dass die wegweisende Forschung von UVA die Einführung ähnlicher Studien in Kürze für CCMS veranlasst.

„Wir sind sehr daran interessiert zu verstehen, was sich in der ‚Black Box‘ befindet, die sich irgendwie mit der Einstellung der Mutantenzell -Expansion in den CCMs konzentriert. Wir kehren auch zu unseren ursprünglichen Ideen zur Drogen- und Genabgabe zurück. Seit der Basiseffekt stabilisiert die Läsionen, vielleicht können wir jetzt an die Eradikierung nachdenken, die sie mit zusätzlichen Therapien überfielen“, sagte Price. „Diese Art der Entdeckung ist im Laufe der Jahre weitgehend ein Ergebnis der Investitionen, die UVA in fokussierter Ultraschalltechnologie getätigt hat. Es gibt nur wenige andere Institutionen auf der Welt mit der kritischen Masse an Fachwissen und Infrastruktur, um neue Entdeckungen wie diese zu ermöglichen.“

Price und sein Mitarbeiter Petr TVRDIK, PhD, erhielten kürzlich mehr als 3 Millionen US -Dollar vom National Cancer Institute von National Institutes of Health, um ihre laufende CCM -Forschung zu unterstützen.

Über fokussierte Ultraschall

UVA Health war einer der frühesten Pioniere im Bereich des fokussierten Ultraschalls. Das Know -how der UVA mit der Technologie hat zu einem robusten Forschungsprogramm geführt, das den Einsatz fokussierter Ultraschall zur Behandlung vieler verschiedener Erkrankungen untersucht.

Das enorme Versprechen eines fokussierten Ultraschalls veranlasste UVA Health und das in Charlottesville ansässige fokussierte Ultraschall-Stiftung, das fokussierte Ultraschallkrebs-Immuntherapiezentrum zu starten, wobei das weltweit erste Zentrum speziell für die Weiterentwicklung eines fokussierten Ultraschall- und Krebs-Immuntherapie-Ansatzes gewidmet war, der die Krebsbehandlung für das 21. Jahrhundert revolutionieren könnte.

Ergebnisse veröffentlicht

Price und seine Mitarbeiter haben ihre CCM -Ergebnisse in Nature Biomedical Engineering beschrieben. The research team consisted of Delaney G. Fisher, Tanya Cruz, Matthew R. Hoch, Khadijeh A. Sharifi, Ishaan M. Shah, Catherine M. Gorick, Victoria R. Breza, Anna C. Debski, Joshua D. Samuels, Jason P. Sheehan, David Schlesinger, David Moore, James W. Mandell, John R. Lukens, G. Wilson Miller, Petr Tvrdik und Preis.

Die Studie wurde von den National Institutes of Health unterstützt, Zuschüsse R01CA279134, R01EB030409, R01EB030744, R21NS118278, R21NS116431 und R01CA226899; The American Heart Association, Grant 830909; Und von der fokussierten Ultraschallstiftung sind Brave for Life Foundation und die Allianz, um kavernöse Fehlbildung zu heilen.

Die Abteilung für Biomedizinische Engineering von UVA ist ein gemeinsames Programm der School of Medicine und der School of Engineering and Applied Science.

Quellen: