Apakah ini cara yang lebih baik untuk mengirimkan obat ke otak?
Penghalang darah-otak adalah lapisan pelindung yang mengelilingi otak. Fungsi utamanya adalah mencegah agen yang berpotensi berbahaya bocor ke dalam organ ini. Namun, itu juga dapat menghentikan obat terapeutik tertentu mencapai targetnya.
Penghalang darah-otak mencegah obat antitumor dan obat yang melawan gejala kondisi neurologis seperti penyakit Alzheimer agar tidak mencapai otak dan melakukan tugasnya.
Ilmuwan dapat mengatasi masalah ini dengan sementara melewati penghalang darah-otak dengan menggunakan pulsa ultrasonik frekuensi rendah.
Sejauh ini, mereka hanya bereksperimen dengan gelombang ultrasonik gelombang panjang.
Namun, ini dapat membawa efek samping, seperti kerusakan jaringan otak dan kontak yang terlalu lama dengan molekul berbahaya yang menembus sawar darah-otak di samping obat-obatan.
Sekarang, penelitian yang dilakukan di Imperial College London di Inggris menunjukkan bahwa pendekatan baru terhadap gangguan ultrasonik pada sawar darah-otak dapat bekerja lebih baik dan menyebabkan lebih sedikit masalah.
Tim - dipimpin oleh James Choi, Ph.D.- berfokus pada penggunaan pulsa ultrasonik gelombang pendek, yang baru-baru ini diuji oleh para ilmuwan pada model tikus.
Mengikuti penelitian baru, yang hasilnya muncul di jurnal Radiologi, Choi mencatat bahwa dia dan rekan-rekannya "sekarang telah menemukan cara yang tampaknya efektif untuk membawa obat yang berpotensi efektif ke tempat yang mereka butuhkan."
'Secara harfiah membuka otak' untuk perawatan
Dalam studi baru, para ilmuwan membandingkan efek pulsa ultrasonik gelombang panjang dan pendek dalam gangguan penghalang darah-otak pada model tikus.
Mereka menyuntik 28 hewan pengerat tersebut dengan gelembung mikro yang dapat membawa obat-obatan tertentu ke sasarannya. Kemudian, mereka menerapkan ultrasound gelombang panjang pada 14 tikus ini dan ultrasound gelombang pendek pada 14 tikus lainnya.
Denyut nadi mengubah tekanan di dalam pembuluh darah, yang memungkinkan gelembung mikro untuk mengembang atau berkontraksi, yang pada gilirannya membantu mereka menembus sawar darah-otak sedikit demi sedikit.
Choi dan tim mengungkapkan bahwa menggunakan pulsa gelombang pendek menyebabkan pengiriman obat yang efektif ke otak tanpa menyebabkan kerusakan jaringan. Ini adalah salah satu efek samping dari pulsa gelombang panjang.
Juga, mereka melihat bahwa sawar darah-otak menutup lagi dalam waktu 10 menit setelah intervensi gelombang pendek, yang berarti bahwa patogen memiliki lebih sedikit kesempatan untuk bocor ke otak.
“Penghalang darah-otak,” kata Choi, “relatif mudah dibuka tetapi teknik saat ini tidak dapat melakukannya dengan aman - itulah sebabnya kami belum dapat menggunakannya pada manusia tanpa efek samping.”
“Cara baru kami dalam menerapkan ultrasound dapat, setelah penelitian lebih lanjut, benar-benar membuka otak terhadap semua jenis obat yang sebelumnya kami abaikan.”
James Choi, Ph.D.
Studi mereka, tambah para ilmuwan, menerima dana dari Alzheimer's Research UK, sebuah badan amal terdaftar yang mendukung penelitian pengobatan Alzheimer dan bentuk demensia lainnya.
Ini karena mereka memiliki harapan bahwa metode baru mereka dalam memberikan perawatan langsung ke otak dapat membantu dalam konteks terapi Alzheimer, kondisi neurologis lainnya, dan kanker otak.
“Banyak obat potensial yang tampak menjanjikan dalam pengaturan laboratorium,” kata Choi, “tidak pernah beralih untuk digunakan pada manusia - mungkin karena mereka diblokir oleh sawar darah-otak ketika digunakan pada manusia,” kata Choi.
"Sementara sawar darah-otak melindungi otak dari kerusakan dan infeksi, hal itu membuatnya sangat sulit untuk memberikan perawatan ke otak," tambah Dr. Sara Imarisio, yang merupakan kepala penelitian di Alzheimer's Research UK dan tidak berpartisipasi dalam studi baru.
Dia menyimpulkan, "Meskipun penelitian yang mengeksplorasi bagaimana kita dapat menembus sawar darah-otak ini dilakukan pada tikus, ini adalah langkah penting sebelum teknologi seperti ini dapat diuji pada manusia."
