Bagaimana USG dapat membantu mengekang Parkinson
Ada dua batu sandungan utama dalam mengembangkan obat yang efektif untuk Alzheimer, Parkinson, dan penyakit lain yang merusak otak. Yang pertama adalah mengatasi sawar darah-otak, dan yang kedua adalah mengantarkan obat ke lokasi yang tepat dan memastikan bahwa obat tersebut tidak menyebar ke seluruh otak.
Sekarang, pendekatan baru yang menggunakan sinar ultrasonik dan gelembung mikro bisa menjadi cara non-invasif untuk mengantarkan obat dengan aman ke lokasi yang tepat di otak.
Teknik ini disebut ultrasound terfokus (FUS) dan menjanjikan untuk membuka pintu bagi ribuan obat yang dapat mengobati berbagai kondisi otak jika obat tersebut dapat melewati sawar darah-otak.
Para ilmuwan di Universitas Columbia di kota New York yang mengembangkan perangkat FUS kini telah menunjukkan bahwa alat itu membantu mengekang perkembangan penyakit Parkinson secara dini dan meningkatkan fungsi otak pada tikus.
Mereka menggambarkan hasil baru-baru ini Jurnal Rilis Terkendali makalah studi.
Teknik FUS untuk sementara membuka sawar darah-otak di bagian otak tertentu untuk memungkinkan obat mencapai bagian itu saja.
Membuka sawar darah otak
Penghalang darah-otak adalah fitur kompleks dari pembuluh darah yang memberi makan otak dan sistem saraf pusat lainnya.
Penghalang mencegah patogen dan zat yang berpotensi berbahaya menyeberang dari aliran darah ke parenkim, atau jaringan fungsional, otak.
Teknik FUS memancarkan gelombang ultrasonik melalui tengkorak ke lokasi yang tepat di otak. Ketika pulsa bertemu dengan gelembung mikro yang disuntikkan para ilmuwan ke dalam aliran darah, mereka menyebabkan gelembung mikro itu berosilasi di antara dinding pembuluh darah kecil.
Gelembung mikro yang berosilasi menyebabkan peningkatan yang dapat dibalik dalam permeabilitas sawar darah-otak di lokasi tersebut.
Ketika berkas FUS berhenti, gelembung mikro berhenti berosilasi, dan akses sementara melalui penghalang darah-otak ditutup.
FUS mengirimkan gen dan protein ke otak
Untuk studi terbaru, tim fokus pada penyakit Parkinson. Mereka menunjukkan bahwa mereka dapat menggunakan FUS untuk mengirimkan gen dan protein pengubah otak melintasi sawar darah-otak.
Begitu melintasi penghalang, gen dan protein sebagian memulihkan jalur pelepasan dopamin di otak. Kehilangan kemampuan untuk membuat dopamin - pembawa pesan kimiawi yang penting untuk mengontrol pergerakan - adalah ciri awal penyakit Parkinson.
Para peneliti juga melihat penurunan beberapa gejala perilaku penyakit Parkinson pada tikus.
“Kami menemukan perbaikan neuron perilaku dan anatomis di otak,” kata Elisa Konofagou, salah satu penulis studi senior yang merupakan profesor teknik biomedis dan juga radiologi.
Prof Konofagou mengatakan bahwa dia dan timnya adalah yang pertama menggunakan obat yang tersedia untuk memulihkan jalur pelepasan dopamin pada penyakit Parkinson awal.
Badan Pengawas Obat dan Makanan (FDA) di Amerika Serikat baru saja memberikan Pengecualian Perangkat Investigasi kepada para peneliti sehingga mereka dapat mengujinya dengan aman sebagai cara untuk memberikan obat pada orang dengan penyakit Alzheimer.
Sistem portabel untuk perawatan di rumah
Tim Prof. Konofagou adalah satu-satunya kelompok di AS yang telah mendapatkan persetujuan dari FDA untuk melakukan percobaan pembukaan sawar darah-otak menggunakan ultrasound. Orang lain yang bekerja di bidang ini menggunakan partikel nano untuk membuka sawar darah-otak atau MRI untuk memandu prosedur.
Perangkat FUS yang dikembangkan oleh Prof. Konofagou dan timnya lebih kecil, lebih cepat, dan lebih murah. Ini menggunakan transduser elemen tunggal sebagai pengganti helm yang menampung lebih dari 1.000 elemen. Selain itu, "sistem navigasi saraf" -nya tidak memerlukan MRI. Tim menyamakannya dengan yang digunakan ahli bedah saraf kecuali menggunakan transduser ultrasonik dan bukan instrumen bedah.
Tim membayangkan sistem FUS portabel yang dapat dengan mudah dibawa oleh dokter ke dalam dan ke luar kamar pasien di rumah sakit, dan suatu hari nanti, bahkan di dalam dan di luar rumah. Selain itu, waktu perawatan hanya berlangsung sekitar setengah jam, bukan 3 atau 4 jam yang diperlukan untuk prosedur yang dipandu MRI.
Setelah uji coba pada orang dengan Alzheimer, Prof. Konofagou berencana untuk menguji perangkat tersebut pada orang dengan penyakit Parkinson.
“Kami mampu mengekang perkembangan cepat degenerasi saraf sambil meningkatkan fungsi saraf. Kami berharap penelitian kami akan membuka jalan terapeutik baru untuk pengobatan dini penyakit sistem saraf pusat. "
Prof Elisa Konofagou
