Доставку лекарств в мозг с помощью ультразвука опробовали в педиатрии

Диффузная срединная глиома (DMG) — педиатрическая опухоль мозга, чаще всего развивающаяся в стволе мозга и быстро приводящая к смерти. Медиана выживаемости пациентов составляет год. Несмотря на то, что генетические драйверы патогенеза уже установлены, единственным способом лечения остается радиотерапия, способная лишь временно сдерживать развитие заболевания. Основным препятствием к разработке новых терапий служит локализация опухоли за гематоэнцефалическим барьером (ГЭБ). В настоящее время активно разрабатывается технология доставки через ГЭБ при помощи ультразвука — направленное воздействие акустических волн вызывает кавитацию специально введенных микропузырьков, которая вызывает временное обратимое открытие ГЭБ. Подход протестировали в клинических исследованиях для терапии ряда заболеваний, включая болезнь Альцгеймера и опухоли мозга, однако в педиатрии эту технологию применяли ограниченно. Авторы статьи в Science Translational Medicine показали эффективность и безопасность сфокусированного ультразвука для повышения проницаемости ГЭБ у педиатрических пациентов с DMG. 

Исследование провели на трех пациентах. Так как подобные процедуры ранее в педиатрии не применялись, за основу для их протоколов авторы взяли стандартные протоколы радиотерапии. Оценка применимости этих протоколов была основной целью исследования. Разработка процедур включала проведение предварительных симуляций с пациентами. 
Для ультразвукового воздействия на ГЭБ применяли прибор UltraNav производства компании Delsona. В качестве противоопухолевого средства пациенты принимали панобиностат в дозировке 15 мг/м2 площади поверхности тела, максимальная доза — 20 мг. 

Всего исследователи провели 26 процедур, из них 22 для одной опухолевой локации, четыре для двух. Для 16 процедур авторы оценивали эффект ультразвукового воздействия с помощью МРТ. Открытия ГЭБ удалось добиться у всех трех пациентов, однако не все процедуры были успешными. Средний размер просветов в ГЭБ, определенный по МРТ, составил 0,257 см3 (0,214–0,300см3). В случае воздействия на две локации средний кумулятивный размер просветов составил 1,433см3 (0,799–2,440см3).

Среди побочных эффектов один случай был связан с ультразвуковой обработкой — в месте воздействия возникли эритема (покраснение) и дизестезия (болезненность) кожи. Побочные эффекты разрешились без медицинского вмешательства. При этом вплоть до двух недель процедуры проводили с высокой частотой — максимальная составила раз в два дня, что значительно чаще, чем в предыдущих клинических исследованиях (в большинстве — не более раза в месяц). Закрытие просветов в ГЭБ фиксировалось через два дня после конца терапии при воздействии на один участок, через четыре дня — при воздействии на два участка. 

Двум пациентам удалось достичь временного локального подавления опухоли — ее очаг был ограничен стволом мозга. Также у них наблюдалось симптоматическое улучшение. Еще у одного пациента наблюдалась ранняя прогрессия. Исследование было завершено досрочно в связи с отзывом одобрения на использование панобиностата в США по запросу компании производителя.

Таким образом, работа показала, что ультразвуковое воздействие на ГЭБ применимо в педиатрии и может быть использовано для разработки новых протоколов лечения.

Об открытии гематоэнцефалического барьера под действием ультразвука сообщают колебания микропузырьков