Химиотерапевтическому препарату впервые удалось попасть в мозг человека
Одна из основных сложностей при лечении глиобластомы — смертельно опасного вида рака мозга — заключается в том, что даже самые сильнодействующие химиотерапевтические препараты в подавляющем большинстве не могут проникнуть через гематоэнцефалический барьер и достичь агрессивной опухоли мозга.
Гематоэнцефалический барьер — это структура микроскопической толщины, которая защищает мозг от подавляющего большинства циркулирующих в нем лекарств. В результате выбор лекарств, которые можно использовать для лечения заболеваний мозга, очень ограничен.
Однако ученые медицинского университета Northwestern Medicine сообщают о результатах первого клинического испытания на людях, в котором они использовали новое ультразвуковое устройство, имплантируемое в череп. Технология используется для открытия гематоэнцефалического барьера и многоразового проникновения в большие критически значимые области человеческого мозга для доставки химиотерапевтических препаратов, вводимых внутривенно.
В исследовании авторы использовали имплантируемую в череп сетку из девяти ультразвуковых излучателей от компании Carthera. Она открывает гематоэнцефалический барьер в объеме мозга, который в девять раз больше, чем у первоначального устройства, представляющего небольшой имплантат с одним ультразвуковым излучателем.
Процедура открытия гематоэнцефалического барьера занимает четыре минуты и проводится на пациенте, находящемся в сознании. Через несколько часов пациенты отправляются домой. Результаты показали, что лечение безопасно и хорошо переносится, при этом некоторые пациенты прошли до шести циклов лечения.
Это первое исследование, в котором ученые успешно измерили степень влияния ультразвукового открытия гематоэнцефалического барьера на концентрацию химиотерапевтических препаратов в мозге человека. Как показали результаты, открытие гематоэнцефалического барьера привело к увеличению примерно в 4-6 раз концентрации лекарств в мозге человека. Ученые проводили исследования с двумя различными сильнодействующими химиотерапевтическими препаратами: паклитакселом и карбоплатином, которые обычно не используются для лечения пациентов с глиобластомой, поскольку в обычных условиях они не преодолевают гематоэнцефалический барьер.
Прошлые научные эксперименты, в которых паклитаксел вводился непосредственно в мозг пациентов с такими опухолями, показали многообещающие признаки эффективности, однако прямая инъекция связана с токсичностью, вызывающей раздражение мозга и менингит. Поэтому, по словам исследователей, было необходимо иное решение.
Не менее значимо, что это первое исследование, описывающее, как быстро закрывается гематоэнцефалический барьер после воздействия ультразвука. По результатам наблюдений, восстановление гематоэнцефалического барьера по большей части происходит в течение 30-60 минут после лечения. При этом есть критическое временное окно после воздействия ультразвука, когда мозг становится проницаемым для лекарств, циркулирующих в кровотоке. Полученные результаты в будущем позволят оптимизировать последовательность доставки лекарств и включения ультразвука для максимального проникновения лекарств в мозг человека, говорят авторы.
«Это открытие может стать огромным шагом вперед для пациентов с глиобластомой», — сказал ведущий исследователь нейрохирург Адам Сонабенд, доцент кафедры неврологической хирургии в медицинской школе Feinberg School of Medicine университета Northwestern Medicine.
Темозоломид, химиотерапевтический препарат, применяемый в настоящее время для лечения глиобластомы, преодолевает гематоэнцефалический барьер, но это слабодействующий препарат, отметил Сонабенд.
Клиническое испытание с участием пациентов с рецидивирующей глиобластомой
Данные исследования легли в основу проходящего в настоящее время клинического испытания фазы 2 с участием пациентов с рецидивирующей глиобластомой. Больные получают комбинацию паклитаксела и карбоплатина, доставляемую в мозг с помощью ультразвукового метода. Комбинация этих двух препаратов используется при других видах рака, что и стало основанием для их сочетания в испытании фазы 2. Цель испытания — выяснить, продлевает ли это лечение выживаемость таких пациентов.
Пациентам уже была проведена операция по резекции опухоли и имплантации ультразвукового устройства. Они начали лечение через несколько недель после имплантации.
Ученые увеличивали дозу паклитаксела, доставляемого каждые три недели с сопутствующим ультразвуковым открытием гематоэнцефалического барьера. У части пациентов исследования проводились во время операции, чтобы изучить влияние этого ультразвукового устройства на концентрацию лекарств. Гематоэнцефалический барьер визуализировался и отображался в операционной с помощью флуоресцентного красителя флуоресцеина и с помощью МРТ, полученной после ультразвуковой терапии.
«Хотя сейчас мы работаем только с раком мозга, ведь в США насчитывается около 30 000 случаев глиом, наше исследование открывает возможности для изучения новых методов лечения на основе лекарств для миллионов пациентов, страдающих от различных заболеваний мозга», — сказал Сонабенд.
Дополнительная информация:
Adam M Sonabend et al, Repeated blood–brain barrier opening with an implantable ultrasound device for delivery of albumin-bound paclitaxel in patients with recurrent glioblastoma: a phase 1 trial, The Lancet Oncology (2023). DOI: 10.1016/S1470-2045(23)00112-2
Статья была опубликована 2 мая в журнале The Lancet Oncology.
