Человеческий мозг обладает замечательной защитной системой, которая фильтрует бактерии и химические вещества. Для пациентов с опухолью головного мозга барьер работает слишком хорошо, блокируя большинство химиотерапевтических препаратов.
Теперь группа ученых под руководством исследователя из Университета Флориды в области здравоохранения обнаружила, что лазерная система, уже используемая для уничтожения опухолей головного мозга, имеет еще одно преимущество: она открывает временный промежуток "окно" в гематоэнцефалическом барьере, который позволяет важнейшим химиотерапевтическим препаратам проникать в мозг на срок до шести недель. Результаты опубликованы сегодня (фев. 24) в журнале PLOS ONE.
Открытие повышает вероятность того, что множество химиотерапевтических препаратов, когда-то оказавшихся неэффективными из-за гематоэнцефалического барьера, теперь могут быть использованы против глиобластомы, сказал Дэвид Д. Тран, М.D., Ph.D., заведующий нейроонкологическим отделением нейрохирургии Медицинского колледжа UF и соавтор исследования.
Глиобластома – самая распространенная и смертоносная злокачественная опухоль головного мозга у взрослых. По данным Национального института рака, нет эффективного долгосрочного лечения, и пациенты обычно живут от 12 до 15 месяцев после постановки диагноза.
"Надеемся, что мы сможем помочь пациентам жить дольше. Мы знаем, что существует несколько лекарств, которые должны действовать при опухолях головного мозга," Тран сказал.
Исследование проводилось в Медицинской школе Вашингтонского университета в Санкт-Петербурге. Луи, где Тран сотрудничал с группой, в которую входил профессор неврологической хирургии Эрик К. Leuthardt, M.D., и Джошуа С. Шимони, М.D., Ph.D., доцент радиологии.
Полученные данные впервые показывают, что гематоэнцефалический барьер может быть временно нарушен на участках опухоли, сказал Тран. Это обеспечивает точное местоположение и более длительный "окно возможностей" чтобы химиотерапевтические препараты проникли в опухоль и подействовали, – сказал он.
Исследователи обнаружили, что гематоэнцефалический барьер открывается вскоре после процедуры, известной как лазерная абляция под МРТ. Используя зонд размером не больше карандаша, врачи используют лазер для нагрева и уничтожения опухолей. Группа Трана обнаружила положительный побочный эффект: лазерный луч создает идеальную температуру вокруг опухоли – достаточно теплую, чтобы разрушить гематоэнцефалический барьер, но не настолько, чтобы нейроны гибли.
В пилотном исследовании 14 пациентов с опухолью головного мозга прошли лазерную абляцию и лечились доксорубицином, химиотерапевтическим препаратом, который обычно блокируется гематоэнцефалическим барьером. По предварительным данным, химиотерапия в течение четырех-шести недель открытия гематоэнцефалического барьера может улучшить выживаемость, сказал Тран.
Хотя это было небольшое количество участников исследования, Тран сказал, что результатов достаточно, чтобы показать, что лазерная абляция создает решающее отверстие в гематоэнцефалическом барьере. Первоначальные результаты являются частью более крупного продолжающегося клинического исследования с участием 40 пациентов.
Открытие гематоэнцефалического барьера также повышает вероятность более эффективного использования иммунологических методов против опухолей головного мозга. Прочный барьер позволяет иммунной системе быстрее распознавать опухоль и обеспечивает лучший доступ иммунных клеток к опухоли. Первые результаты показывают, что лазерная абляция может позволить иммунной системе организма атаковать опухоль. Однако раковые клетки иногда находят способы уклониться от иммунной системы организма. По словам Тран, сочетание технологии лазерной абляции с препаратом, известным как ингибитор PD-1, который предотвращает уклонение опухолевых клеток от иммунной системы, может значительно улучшить иммунотерапию.
Исследователи из UF и Вашингтонского университета ожидают окончательных результатов клинических испытаний доксорубицина в течение года. Еще одно клиническое испытание, сочетающее технологию абляции с ингибитором PD-1, должно быть завершено через два года. Другие клинические испытания разрабатываются для улучшения доставки в мозг новых поколений химиотерапевтических препаратов, которые имеют более точные цели, меньше побочных эффектов и не проникают через гематоэнцефалический барьер. Идея исследования лазерной абляции была предложена Траном и Лойтхардтом. Работа Шимони включала использование передового метода визуализации для анализа неплотности гематоэнцефалического барьера, окружающего опухоль после лазерной абляции.
Тран сказал, что его особенно воодушевляет обещание будущих вариантов лечения после того, как он найдет способ временно открыть гематоэнцефалический барьер.
"Это дает нам очень значительное время для проведения химиотерапии," Тран сказал. "Мы сможем протестировать множество препаратов на эффективность."