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Un experimento con ultrasonido aborda un gran problema en la rama de la medicina del cerebro

A un paciente se le aplica el método del ultrasonido dirigido con el fin de ayudar a eliminar una parte de la barrera hematoencefálica y aumentar la eficacia del medicamento Aduhelm para tratar el alzhéimer, en el Instituto de Neurociencia Rockefeller de la Universidad de Virginia Occidental. (Instituto de Neurociencia Rockefeller de la Universidad de Virginia Occidental vía The New York Times)

Tenemos un inconveniente con el medicamento para tratar el alzhéimer que fue aprobado hace poco, el Aduhelm. Pese a que puede eliminar parte del amiloide que compone las placas del cerebro características de esa enfermedad, la mayor parte del fármaco se desperdicia porque se topa con un obstáculo: la barrera hematoencefálica, la cual protege al cerebro de toxinas e infecciones, pero también impide que entren muchos medicamentos.

Los investigadores se preguntaron si podrían mejorar el desalentador resultado si intentaban algo distinto: abrir la barrera hematoencefálica durante un corto lapso de tiempo mientras administraban el fármaco. Su método experimental fue usar pulsos de ultrasonido bien dirigidos junto con burbujas de gas diminutas para abrir la barrera sin destruirla.

Los investigadores del Instituto de Neurociencia Rockefeller en la Universidad de Virginia Occidental informaron sobre sus resultados en fechas recientes en la revista The New England Journal of Medicine. Cuando se abría la barrera, se disolvía el 32 por ciento o más de la placa, señaló Ali Rezai, un neurocirujano del instituto que encabezó el estudio. El grupo no midió la cantidad de anticuerpos que entraban (lo cual requeriría marcar el fármaco con radioactividad), pero en estudios con animales, abrir la barrera permitió que entraran al cerebro de cinco a ocho veces más anticuerpos, afirmó Rezai.

En sus primeras etapas, el experimento, que solo se realizó con tres pacientes con alzhéimer leve, fue financiado por esta universidad y la fundación Harry T. Mangurian, hijo.

Se trató de un estudio preliminar de seguridad —la primera etapa de investigación— y no fue diseñado para medir resultados clínicos.

Pero cuando se presentaron los resultados en una reunión reciente, “nos quedamos con la boca abierta”, comentó Michael Weiner, un investigador de la enfermedad de Alzheimer de la Universidad de California, campus San Francisco, quien no participó en el estudio.

Los médicos monitorean el método del ultrasonido de un paciente con el fin de ayudar a eliminar una parte de la barrera hematoencefálica y aumentar la eficacia del medicamento Aduhelm para tratar el alzhéimer, en el Instituto de Neurociencia Rockefeller de la Universidad de Virginia Occidental. (Instituto de Neurociencia Rockefeller de la Universidad de Virginia Occidental vía The New York Times)

Los investigadores señalaron que fue un método innovador, pero complejo, para un problema que Walter Koroshetz, director del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares, consideró una de las enfermedades del cerebro cuyo tratamiento tiene un gran desafío: ¿cómo se introducen los fármacos al cerebro?

Algunos anticuerpos, como el medicamento para el alzhéimer aducanumab, que la empresa Biogen vende como Aduhelm, son excesivamente caros; su precio de venta es de 28.000 dólares por el tratamiento para un año. Según Koroshetz, una de las razones de este precio tan elevado es que solo el uno por ciento de los anticuerpos que se inyectan al torrente sanguíneo logran traspasar la barrera hematoencefálica.

No obstante, se tardaron más de una década en encontrar una manera segura de abrir esa barrera. Los investigadores sabían cómo funcionaba la barrera, pero, debido a su participación en la protección del cerebro, abrirla sin dañarla implicaba mantenerla abierta solo por muy poco tiempo. Es una parte muy delicada del sistema circulatorio y no lo que mucha gente se imagina por el nombre que tiene.

“Mucha gente piensa en ella como algo que envuelve la cabeza”, una especie de turbante para el cerebro, señaló Alexandra Golby, profesora de Neurocirugía y Radiología en la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard.

En cambio, la barrera se encuentra al final de muchos vasos sanguíneos importantes que abastecen al cerebro. Cuando llegan a la cabeza, los vasos se ramifican y dividen hasta que en sus extremos se forman en capilares estrechos con paredes sumamente apretadas. Esta barrera no deja pasar las moléculas grandes, pero permite que pasen las moléculas pequeñas, como la glucosa y el oxígeno.

El reto era abrir esas paredes sin romper los capilares.

La solución resultó tener dos elementos. Primero, a los pacientes se les inyectan microburbujas diminutas de gas de perfluorocarbono. Las burbujas tienen un tamaño que va de 1,1 a 3,3 micras (una micra mide una milésima parte de un milímetro). Después se dirigen pulsos de ultrasonido de baja frecuencia al área del cerebro que se va a tratar. Los pulsos de ultrasonido crean ondas en el líquido de los vasos sanguíneos por lo que las microburbujas se expanden y contraen con las ondas rápidamente. Esto abre los vasos sin dañarlos y da acceso al cerebro.

Según Golby, las microburbujas se usan de manera sistemática en estudios de imagen por ultrasonido del corazón y el hígado debido a que se iluminan y revelan el flujo sanguíneo. Tanto el riñón como el hígado las filtran para sacarlas del cuerpo.

“Las henos usado con seguridad durante 20 años”, comentó Golby.

Para el experimento descrito en este nuevo artículo, los investigadores usaron ultrasonido en un lado del cerebro, pero no en el otro, y luego realizaron escaneos del cerebro para verificar los resultados.

Pese a que el método de ultrasonido dirigido tuvo éxito como experimento, no todo fue tan prometedor. El aparato fue diseñado para llevar ultrasonido a un área pequeña y concreta, pero en los casos de alzhéimer, la placa que contiene amiloide está en todo el cerebro.

“Si queremos sacar el amiloide del cerebro, debemos entrar con un pincel y no con un lápiz”, señaló a Koroshetz.

Intencionalmente, los investigadores llegan a las áreas del cerebro relacionadas con la memoria y el razonamiento, pero aún no se sabe si el tratamiento mejora los resultados. Para saberlo se necesitará un estudio más grande.

El estudio del alzhéimer es solo uno de muchos que implican abrir la barrera para administrar medicamentos a los pacientes con una gran variedad de enfermedades del cerebro.

Todo se encuentra en las primeras etapas y, hasta ahora, todo demuestra que este método funciona; los fármacos que no podían entrar, ahora logran hacerlo.

Un grupo encabezado por Nir Lipsman, un neurocirujano del Instituto de Investigación Sunnybrook de la Universidad de Toronto y sus colegas, abrió la barrera para llevar un medicamento de quimioterapia al cerebro de cuatro pacientes con cáncer de mama el cual se había extendido al cerebro. Los investigadores informaron que la concentración del medicamento, trastuzumab, aumentó cuatro veces.

Ese trabajo fue financiado por la Focused Ultrasound Foundation y patrocinado por Insightec, el cual fabrica el aparato de ultrasonido que se usó.

Lipsman y sus colegas ya han tratado siete pacientes con cáncer de mama y están ampliando el estudio. También están realizando estudios preliminares sobre una gran variedad de enfermedades del cerebro, como cáncer, párkinson y la enfermedad de Lou Gehrig o esclerosis lateral amiotrófica.

Golby y sus colegas han usado este método para tratar pacientes con glioblastoma, un tipo de cáncer del cerebro que resulta mortal.

c.2024 The New York Times Company