Jak ultrazvuk na chvíli otevře mozkovou bariéru

Hematoencefalická bariéra není jen obrazné označení zdi. Je to živý filtr tvořený těsně spojenými endotelovými buňkami, pericyty a výběžky astrocytů kolem nejmenších mozkových cév. Chrání nervovou tkáň před infekcemi a toxiny, zároveň však zadržuje mnoho léků. U glioblastomu, Parkinsonovy nemoci nebo Alzheimerovy nemoci je právě tato selektivita jedním z důvodů, proč slibná molekula z laboratoře nemusí pacientovi výrazně pomoci.

Cílený ultrazvuk se tento problém snaží řešit bez otevření lebky. V nejčastěji zkoumaném postupu lékaři vstříknou do krevního oběhu mikroskopické plynové bubliny a pomocí magnetické rezonance zamíří slabé ultrazvukové pulzy na vybranou oblast. Zvukové vlny rozkmitají bubliny v kapilárách. Tento mechanický pohyb dočasně uvolní těsné spoje mezi buňkami cévní stěny a vytvoří průchod, který se obvykle během několika hodin znovu uzavře. Kontrastní vyšetření na rezonanci ukáže, kde se bariéra otevřela a zda nevznikl otok nebo krvácení.


Nejde už jen o laboratorní nápad. Tým ze Sunnybrook Health Sciences Centre v Torontu oznámil v roce 2015 první lidské zákroky otevírající bariéru u pacientů s nádory mozku. Další malé studie vedly například West Virginia University, Columbia University a evropská pracoviště. U Alzheimerovy nemoci se často cílilo na hipokampus a oblasti postižené v rané fázi onemocnění; u nádorů mozku jde hlavně o to, aby chemoterapie pronikla do tkáně, kam se běžnou cestou dostává špatně.

Přitažlivost metody je v tom, že je místní a opakovatelná. Místo zvyšování dávky pro celé tělo mohou lékaři zkusit posílit dodání léku jen do vybraného místa v mozku. Vědci zároveň zkoumají, zda otevření bariéry nezmění pohyb imunitních buněk a odklízení odpadních látek u amyloidu nebo nádorové tkáně. To jsou ale rozdílné otázky: otevření průchodu lze změřit, zatímco lepší paměť, delší přežití nebo snazší každodenní fungování musí potvrdit větší kontrolované studie.


Opatrnost je nezbytná. Bariéra chrání mozek z dobrého důvodu a opakované otevírání je třeba sledovat kvůli zánětu, krvácení, infekčnímu riziku i nechtěnému průniku léků. Většina publikovaných studií zatím pracuje s malým počtem pečlivě vybraných pacientů. Dobrá zpráva je proto přesná, nikoli přehnaná: ultrazvuk dal neurologii způsob, jak na omezený čas, viditelně a v jednom zvoleném místě otevřít chráněný orgán. Další zkouška ukáže, zda tento přístup zlepší výsledky, které pacient skutečně pozná.

Klinické týmy tuto myšlenku zkoušejí opatrně. Sunnybrook Health Sciences Centre v Torontu, Northwestern University, Columbia University a několik evropských nemocnic studovaly fokusovaný ultrazvuk s mikrobublinami u glioblastomu, Alzheimerovy choroby nebo Parkinsonovy choroby. Při typickém zákroku se do krevního řečiště vstříknou plynem naplněné mikrobubliny a ultrazvuk se zaměří na oblast širokou jen několik milimetrů. Bubliny kmitají a krátce uvolní těsná spojení mezi endotelovými buňkami, takže lék nebo protilátka má větší šanci vstoupit do tkáně.

Čísla zůstávají malá, protože bezpečnost je první. Mnoho raných studií zahrnuje desítky, ne tisíce pacientů; magnetická rezonance hned poté ověřuje, že k otevření došlo, a pozdější snímky kontrolují, že se bariéra zavřela. Rizikem je krvácení, otok, nechtěné zahřátí tkáně i doručení léku na špatné místo. Limit je v tom, že otevření bariéry není léčba sama o sobě. Je to způsob doručení a jeho hodnota závisí na podávaném léku, stadiu nemoci a na tom, zda opakované otevírání zůstane bezpečné po měsíce nebo roky.