Zielgerichtete Wirkstoffverabreichung an das Gehirn
Bei der Blut-Hirn-Schranke handelt es sich um eine semipermeable Schranke, die das Blut von der extrazellulären Flüssigkeit des Zentralnervensystems (Central Nervous System, CNS) trennt. Sie besteht aus durch dichte Knotenpunkte miteinander verbundenen Endothelzellen, die den selektiven Transfer von Aminosäuren und Glukose sowie die Diffusion von Wasser und lipophiler Moleküle gestatten. Auch wenn die Schranke als Wächter für das Gehirn dient, da vermieden wird, dass schädliche Substanzen in das Gehirn gelangen, wird gleichzeitig auch die Zuführung zahlreicher Therapeutika blockiert. Um dies zu adressieren, schlugen die Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts MRGFUS IN THE BRAIN (Focused ultrasound under magnetic resonance guidance for targeted drug delivery in the brain) über die Verwendung gebündelten Ultraschalls in Kombination mit Mikroblasen eine temporäre Unterbrechung der Blut-Hirn-Schranke vor. Das Ziel bestand darin, die Zuführung von Therapeutika wie z. B. Antikörpertherapien, die bereits für die Behandlung extrakranieller Metastasen beim Menschen in Bezug auf HER2-positiven Brustkrebs zugelassen sind, zu verbessern. Forscher fokussierten mit Magnetresonanz (Magnetic Resonance, MR)-unterstützung Ultraschall auf die Tumorstelle, um die Blut-Hirn-Schranke lediglich lokal zu unterbrechen. Der Ansatz wurde an gesunden Ratten getestet und es wurde demonstriert, dass die Blut-Hirn-Schranke bei der Verwendung von geringem Schalldruck ohne signifikante Hirnschäden wiederholt unterbrochen werden kann. Ratten mit von einer Brustkrebserkrankung ausgehenden Hirnmetastasen, die mit einer Kombination aus gebündeltem Ultraschall und Antikörper-Therapie behandelt worden waren, zeigten ein gehemmtes Tumorwachstum während des Behandlungszeitraums. Ungeachtet der partiellen In-vivo-Wirksamkeit des Ansatzes sind die Forscher zuversichtlich, dass die MR-gestützte gebündelte Ultraschallbehandlung ein vielversprechendes Verfahren für die zielgerichtete Wirkstoffverabreichung in das Hirn ist, um verschiedene Erkrankungen des ZNS zu behandeln. Im Hinblick auf dieses Ziel erweiterte das Konsortium das Equipment und die Bildgebungsprotokolle, damit die Untersuchung der Möglichkeiten für eine verbesserte Wirkstoffverabreichung durch eine Unterbrechung der Blut-Hirn-Schranke mit gebündeltem Ultraschall fortgeführt werden kann.
Schlüsselbegriffe
Blut-Hirn-Schranke, MRGFUS IN THE BRAIN, gebündelter Ultraschall, Antikörper-Therapien, Brustkrebs
