Канадские медики с помощью ультразвука облегчили транспорт противоракового препарата через гематоэнцефалический барьер у четырех пациенток с мозговыми метазастазами. Новый метод позволил в два раза увеличить захват опухолью лекарства, а через три месяца после окончания курса лечения размер опухоли у женщин уменьшился в среднем на 19 процентов.

Работа опубликована в Science Translational Medicine.

Гематоэнцефалический барьер защищает мозг от циркулирующих в крови микроорганизмов, цитокинов, антител и лейкоцитов, которые могут повредить нервную ткань. Он позволяет проникать в мозг только питательным веществам, а это создает проблемы в лечении онкологических и нейродегенеративных заболеваний, когда врачам необходимо доставить в мозг лекарства.

Исследователи давно пытаются решить эту проблему: например, вводят препараты через нос, чтобы увеличить их доступность. Кроме этого, применяют вспомогательные вещества, которые нарушают плотный контакт между эндотелиальными клетками и помогают лекарствам достигать мозга.

В другом вспомогательном методе доставки, разработанном в последний годы, используется ультразвук, чтобы временно увеличить проницаемость гематоэнцефалического барьера. Для этого пациенту вводят в кровь пузырьки контрастного вещества, которые под воздействием ультразвука начинают вибрировать, а это открывает промежутки между эндотелиальными клетками и позволяет проходить в них молекулам лекарства.

В испытаниях на животных этот метод позволил успешно доставить в мозг противораковый препарат, кроме этого, он уже подтвердил свою безопасность в первых клинических испытаниях. Эффективность его в клинических испытаниях для лечения метастазов рака еще не оценивали.

Канадские врачи во главе с Ниром Липсманом (Nir Lipsman) из Университета Торонто посмотрели, насколько эффективно трастузумаб (препарат моноклональных антител) проникает в мозг под воздействием ультразвука. Они набрали в исследование четырех женщин с раком груди, у которых были метастазы в головном мозге.

Пациенткам провели шесть сеансов лечения, во время которых внутривенно вводили препарат и одновременно воздействовали на мозг ультразвуком. Трастузумаб пометили радиоизотопом (индием-111), чтобы можно было измерить его захват на компьютерной томографии. Кроме этого, сначала пациенткам провели сеанс лечения без использования ультразвука, чтобы измерить базовый захват мозгом меченого трастузумаба.

Ультразвуковое воздействие на гематоэнцефалический барьер увеличило захват опухолью препарата в среднем на 101 процент. Через три месяца после окончания курса лечения размер мозговых метастазов уменьшился в среднем на 19 процентов. Женщины хорошо перенесли терапию, а дополнительное томографическое исследование показало, что бреши в гематоэнцефалическом барьере закрываются через сутки после воздействия ультразвука.

Захват лекарства до и после воздействия ультразвука (слева – через 4 часа после введения, справа – через 48 часов после введения) / Meng et al / Science Translational Medicine, 2021

Трастузумаб имеет достаточно большие размеры, а это значит, что большинство лекарств возможно будет доставить в мозг таким же способом. Это позволит лечить не только рак, но и, например, нейродегенеративные заболевания.