En af de helt store udfordringer for lægevidenskaben er at få medicin helt ind i hjernens celler. Men ny forskning får løftet bommen og banet sig vej til vores inderste.
Kroppen er nemlig udstyret så snedigt, at der bliver passet ekstra godt på vores dyrebare hjerneceller. Man kan altså ikke bare pumpe medicin ind i blodbanerne og så forvente, at den kommer ind i neuronerne - for her står the Blood-Brain-Barrier - eller på dansk blod-hjerne barrieren klar. Det er kroppens egen forsvarsmekanisme, der gør det ekstra svært at trænge fra blodet og ind i hjernecellerne, fortæller Elisa Konofagou, associate professor på Columbia Universitys afdeling for biomedicinske ingeniører.
Hjernens grænsekontrol
Det er ikke sådan, at der ikke kan trænge noget som helst ind i vores hjernes celler. Den har jo brug for brændstof og det brændstof kommer fra blodet og kan sagtens komme gennem barrieren. Fedt-opløselige stoffer som fx alkohol kan også passere barrieren ligesom andre stoffer også kan komme igennem. Noget af dén medicin, der godt kan komme ind i hjernen, udnytter blandt andet, at nogle stoffer godt kan passere. Men der er stadig masser af medicin, der ikke kan passere barrieren og det er et stort problem.
Grunden til, at hjernen har denne her blod-hjerne barriere er beskyttelse mod eventuelt farlige stoffer og det er også kun fjendtligt materiale, der ikke kan komme ind gennem barrieren som fx gift. Gift, som den øvrige del af vores system er mere modtagelig overfor - for resten af systemet er mere porøst og skrøbeligt og det er nemmere at få medicin frem til de andre organer. Men altså ikke hjernen, der jo styrer de øvrige organer og derfor har brug for den ekstra mur omkring voldgraven.
Ultralydshat garneret med mikrobobler
For at slippe igennem kaffefiltret, den ekstra borgmur eller hvad vi nu skal kalde denne her blod-hjerne barriere har forskerne fundet på en måde at aflevere medicin til hjernens celler. Det lyder som en Olsen-Banden film og fungerer da også helt mekanisk. Man skal bruge en patient, nogle mikrobobbler og en ultralydshat. De her mikrobobbler er meget små og den mindste er 8 gange mindre end den mindste blodkar. Mikrobobblerne er lavet af gas og kommer ind i kroppen intravenøst gennem et drop. Vi har nu altså fået mikrobobblerne ind i vores patient. Men det er ikke det hele - der skal seriøse gadgets i brug.
Patienten skal nemlig have en lille slags hjelm på, en lille ultralyds-hat. Denne her hat kan fokusere på et bestemt sted i hjernen. Man behøver altså ikke blotlægge hjernen eller operere de her patienter andet end måske barbere dem lidt på hovedet, der hvor hjelmen skal sidde og det er altså en non-invasiv behandling. Mikrobobblerne er, fordi de er blevet skudt ind gennem blodbanen, overalt i kroppen, men det er kun oppe i det bestemte sted i hjernen, vi har vores ultralydskanon rettet imod. Der bliver efterfølgende sendt ultralyd ind i lige præcis dét område af hjernen, som man vil ramme, for ultralyden kan fokusere lidt ligesom et kamera og ramme den mm af hjernen, som man er interesseret i.
Mekanisk tryk
Ideen er, at de her mikrobobbler bliver forstørrede eller brister og at det tryk de giver, giver et tryk til blodkarrene, hvor barrieren sidder så den slapper mere af. Og det er lige præcis det her tryk, der skal gøre arbejdet.
Forskerne vil helst have, at mikroboblerne kun bliver forstørrede og ikke brister, for det er det sikreste. Det her pres, som de forstørrede mikrobobler giver får det her ekstra kaffefilter til at slappe af, det gør bindingerne mellem de enkelte celler slappere og så kan molekylerne suse fra blodkarret og ind I cellerne.
Forårsrengøring i hjernen
Grunden til, at forskerne har gang i mikrobobler og ultralydshatte er, at de gerne vil afhjælpe nogle af de sygdomme, som man har svært ved at designe medicin til at få over barrieren. En af de sygdomme, forskeren håber at kunne hjælpe med at medicinere er mod Alzherimers. Alzheimers rammer jo hukommelsen, der sidder i hippocampus. Og forskerne håber at kunne lave, hvad man groft sagt kan kalde en forårsrengøring i hjernen på Alzheimers-patienter.
En anden sygdom, forskerne vil kigge på er Parkinsons. I dag kan man ifølge Elisa Konofagou få indopereret en slags hjerne-pacemaker, hvor man sætter elektroder midt ind i hjernen. Det er en god teknik, men temmelig invasiv, for man går rundt med en hjerne-pacemaker inde i hjernen. Metoden med mikrobobler har været på forskernes tegnebræt siden 2001, hvor en gruppe fra Boston gik i gang med det, men Elisa Konofagou og hendes kollegaers bidrag er, at man ikke behøver åbne op for hjernen, men kan gøre det med denne her ultralyds-hat på.
Se video klip
Ingen kommentarer:
Send en kommentar