Команда из Технологического института Джорджии и Технологического института Вирджинии опубликовала статью в журнале APL Bioengineering, в которой исследуется новый метод, который в один прекрасный день может быть использован для лечения глиобластомы, смертельной и быстрорастущей опухоли головного мозга.

Эта работа основана на предыдущих исследованиях в области высокочастотной необратимой электропорации, более известной как H-FIRE. H-FIRE - это минимально инвазивный процесс, который использует нетепловые электрические импульсы для разрушения раковых клеток. Лечить любой вид рака непросто, но когда речь заходит о раке головного мозга, гематоэнцефалический барьер создает дополнительную проблему. Гематоэнцефалический барьер защищает мозг от токсичных веществ, но это не всегда положительный момент.

«Мать-природа создала его для того, чтобы мы не отравляли себя, но, к сожалению, это работает таким образом, что около 99% всех низкомолекулярных лекарств не попадают в мозг и не достигают концентраций, достаточных для проявления их терапевтического эффекта. Это особенно актуально для химиотерапии, биологических препаратов или иммунотерапии», - пишут авторы статьи доктор Джон Россмайсл, доктор и профессор неврологии и нейрохирургии в Колледже ветеринарной медицины Вирджинии и Мэриленда Дорси Тейлор Махин.

Волна квадратной формы, обычно используемая в H-FIRE, выполняет двойную функцию: она разрушает гематоэнцефалический барьер вокруг очага опухоли, одновременно уничтожая раковые клетки. Однако это было первое исследование, в котором для разрушения барьера использовалась синусоидальная волна.

Этот новый метод называется импульсной синусоидальной электропорацией (B-SWE). Исследователи использовали модель на грызунах для изучения влияния синусоидальной волны на более традиционную волну квадратной формы. Они обнаружили, что B-SWE приводит к меньшему повреждению клеток и тканей, но к большему нарушению гематоэнцефалического барьера.

В некоторых клинических случаях идеальным вариантом была бы как абляция, так и разрушение гематоэнцефалического барьера, но в других случаях разрушение гематоэнцефалического барьера может быть важнее уничтожения клеток. Например, если нейрохирург удалил видимую опухолевую массу, синусоидальный сигнал потенциально может быть использован для разрушения гематоэнцефалического барьера вокруг этого места, позволяя лекарствам проникать в мозг и уничтожать последние раковые клетки. B-SWE может привести к минимальному повреждению здоровой мозговой ткани. Исследования показывают, что обычные прямоугольные сигналы хорошо разрушают гематоэнцефалический барьер, но это исследование показывает, что B-SWE еще лучше разрушает гематоэнцефалический барьер. Это может позволить большему количеству противораковых препаратов получать доступ к мозгу.

 В ходе исследования ученые столкнулись с проблемой: помимо усиления нарушения гематоэнцефалического барьера, они обнаружили, что синусоидальная волна также вызывает усиление нервно-мышечных сокращений.

Эти мышечные сокращения могут привести к повреждению органа. Однако, изменив дозу B-SWE, они смогли уменьшить схватки, обеспечив при этом уровень нарушения гематоэнцефалического барьера, аналогичный уровню при более высокой дозе. Следующим шагом в этом исследовании является изучение эффектов B-SWE с использованием животной модели рака головного мозга, чтобы увидеть, как синусоидальная форма волны противостоит традиционной технике H-FIRE.