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En Cierta Ciencia, de la mano de la genetista Josefina Cano nos acercamos, cada quince días, al trabajo de muchos investigadores que están poniendo todo su empeño en desenredar la madeja de esa complejidad que nos ha convertido en los únicos animales que pueden y deben manejar a la naturaleza para beneficio mutuo. Hablamos de historias de la biología.

Abierta la barrera sanguínea del cerebro.

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Científicos canadienses han logrado, por primera vez en una paciente, abrir la Barrera Sanguínea del Cerebro (BSC) y lo han hecho de forma no invasiva, usando una técnica novedosa probada de forma exitosa en ratones.

La BSC es una capa protectora formada por células que se organizan de forma muy apretada alrededor de los capilares sanguíneos del cerebro, impidiendo la entrada de sustancias dañinas, toxinas o agentes infecciosos, en el torrente cerebral. Pero esa protección tiene sus bemoles pues impide la entrada de drogas o sólo deja pasar cantidades mínimas de las que se necesitarían. El lograr abrir la BSC en un lugar específico del cerebro de forma segura y temporal para introducir drogas ha sido el sueño de quienes se ocupan del tratamiento de pacientes afectados por una amplia variedad de desórdenes neurológicos, desde tumores cerebrales, Alzheimer, Parkinson, epilepsia, depresiones severas.

Hoy en día, las posibilidades de eludir esa barrera para introducir drogas en el cerebro son pocas y conllevan riesgos. Se pueden inyectar de forma directa en el cerebro pero existe una alta probabilidad de hemorragias, infecciones o daño a los tejidos normales ocasionadas por las agujas usadas en el procedimiento.

De ahí la novedad y el gran logro de poder abrir la BSC usando una técnica conocida como ultrasonido enfocado, que, vigilando con resonancia magnética se aplica en regiones profundas del cerebro sin necesidad de incisiones. Aparte de servir como una herramienta eficaz en el tratamiento del cáncer cerebral pues permite la entrada de drogas quimioterapéuticas, se podrá usar para la entrega de nanopartículas cargadas con ADN, vectores virales, células madre, o anticuerpos útiles en la pelea contra enfermedades neuronales.

El procedimiento realizado bajo el mando del neurocirujano Todd Mainprize y del físico Kullervo Hynynen, del Sunnybrook Health Sciences Centre en Toronto http://sunnybrook.ca/content/?page=bsp-about consistió en usar el ultrasonido enfocado para abrir de forma temporal y precisa la BSC y así poder inyectar de forma eficaz una droga quimioterapéutica en una paciente afectada con un tumor cerebral maligno. Junto con la droga, se inyectaron micro burbujas de gas (su tamaño es menor que el de un eritrocito) en el torrente sanguíneo de la paciente. Luego aplicaron el ultrasonido enfocado a áreas del tumor y tejidos alrededor, produciendo una vibración de las burbujas, vibración que aflojó la rigidez de las uniones característica de las células de la BSC, permitiendo la entrada de altas concentraciones de la quimioterapia.

“La barrera sanguínea del cerebro ha sido un impedimento persistente para la entrada de terapias eficaces para tratar tumores”, dice Mainprize. “Estamos muy animados con los resultados y esperamos poder seguir usando este enfoque revolucionario” agrega.

El tratamiento de la primera paciente es parte de un estudio piloto que tendrá diez participantes más. En todos los casos los pacientes necesitan intervenciones para la extracción de tumores y es ese procedimiento el que los científicos usarán como una oportunidad de seguir probando su método. Menos de 24 horas después del procedimiento, tejidos del tumor y de áreas alrededor fueron extraídos y enviados a patología para medir las diferencias en la concentración de la quimioterapia que se había depositado debido al procedimiento y la de las áreas no tratadas. Los resultados serán publicados cuando el estudio se haya completado.

Kullervo Hynynen trabajó con la ayuda de un instituto venido de la industria, Insightec para desarrollar la tecnología y ponerla a punto para ensayos pre-clínicos. “El éxito de este caso es gratificante” declara. “Mi esperanza es que muchos pacientes se beneficien”.

Aunque el procedimiento descrito es el primer logro en humanos, Hynynen ha venido realizando estudios pre-clínicos similares por más de una década. Su investigación ha demostrado que la combinación de ultrasonido enfocado y las micro burbujas podrían no solo permitir la entrega de drogas sino también estimular las respuestas naturales del cerebro para pelear contra las enfermedades. Así, la apertura temporal de la barrera sanguínea parece facilitar la eliminación de esa proteína que es clave en producir la toxicidad característica del Alzheimer, mejorando las capacidades cognitivas perdidas.

Un estudio reciente de Gerhard Leinenga y Juergen Goetz del Queensland Brain Institute en Australia demostró que el uso del ultrasonido enfocado para abrir la BSC, redujo las placas cerebrales en un 75% de ratones modificados con la enfermedad de Alzheimer inducida, no lesionó tejidos y mejoró la memoria. En este caso, la técnica trabajó estimulando a las células micro-gliales, que son parte fundamental del sistema inmunológico del cerebro, quienes engulleron y absorbieron las placas.

Con base en estos dos estudios pre-clínicos, se está organizando un ensayo piloto para estudiar los beneficios del ultrasonido enfocado en pacientes de Alzheimer.

Nuevas y esperanzadoras puertas se abren.

REFERENCIA

Ultrasound-induced blood-brain barrier opening for drug delivery. Alonso A. Front Neurol Neurosci. 2015;36:106-15


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