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Tratamiento de los trastornos encefálicos con administración de fármacos de alta precisión controlada por ultrasonidos

Un proyecto financiado con fondos europeos ha descubierto una nueva forma no invasiva de administración de fármacos en el encéfalo mediante el uso de ondas ultrasónicas. Este método da como resultado una mayor precisión y menores dosis de fármacos.

Salud

El tratamiento actual de los trastornos encefálicos es limitado. Los trastornos encefálicos, que abarcan desde la epilepsia a la ansiedad crónica, cuentan con tratamientos deficientes debido a la ausencia de métodos médicos no invasivos. Otro inconveniente es que los fármacos administrados para tratar trastornos específicos causan, a menudo, efectos secundarios significativos en otras partes del encéfalo o del organismo. Para superar estos obstáculos, los investigadores que trabajan en el proyecto EngineeringBAP, financiado con fondos europeos, estudian tecnologías no invasivas y eficaces que puedan medir y corregir los patrones de actividad encefálica. Durante el transcurso de su trabajo, los investigadores de EngineeringBAP han descubierto una forma de administración de fármacos a dianas terapéuticas específicas en el encéfalo con precisión milimétrica. El método se describe en un artículo publicado en la revista «Nature Communications».

Control de los portadores de fármacos con ultrasonidos

El nuevo método no invasivo utiliza portadores de fármacos sensibles a los ultrasonidos y nuevas secuencias de ultrasonidos para controlar la administración del fármaco dentro del encéfalo e impedir que este actúe en otras partes del encéfalo y del organismo. Los portadores especiales de fármacos se forman por unión de liposomas (diminutos sacos esféricos de lípidos formados para transportar fármacos a los tejidos) a microburbujas sensibles a los ultrasonidos. A continuación, los portadores se inyectan en el flujo sanguíneo para que puedan llegar al encéfalo. Después, se utilizan dos secuencias de ondas ultrasónicas focalizadas. La primera secuencia implica la reunión de los portadores del fármaco controlados por ultrasonidos en las regiones diana del encéfalo. En una nota de prensa publicada en el sitio web EurekAlert!, el profesor Mehmet Fatih Yanik de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zurich), coordinadora del proyecto, explica lo siguiente: «Básicamente, lo que hacemos es utilizar impulsos de ultrasonidos para crear una jaula virtual de ondas sonoras alrededor del sitio deseado. A medida que la sangre circula, esta transporta los portadores del fármaco por todo el encéfalo. Pero los que entran en la jaula ya no vuelven a salir». Después de que los portadores del fármaco se hayan acumulado en un emplazamiento concreto, se utiliza una segunda secuencia de ultrasonidos para desenjaular los fármacos de los portadores. Los bajos niveles de energía utilizados son veinte veces inferiores a los límites de seguridad del Organismo para el Control de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos para el diagnóstico por la imagen. Por lo tanto, evitan completamente el daño a la barrera hematoencefálica que es la responsable de proteger el encéfalo de las toxinas y patógenos causantes de enfermedades de nuestra sangre. Los fármacos se liberan en el torrente sanguíneo y cruzan la barrera hematoencefálica intacta para llegar a sus dianas terapéuticas.

Menor dosis de fármaco

Este nuevo método requiere dosis significativamente menores que los métodos utilizados en la actualidad para tratar trastornos encefálicos. La cantidad de fármaco que utilizaron los investigadores en sus experimentos en ratas fue 1 300 veces inferior a la de las dosis típicas. «Dado que nuestro método acumula fármacos en el emplazamiento del encéfalo donde se desea el efecto, no necesitamos una dosis tan elevada», declaró el profesor Yanik. En la actualidad, el método de EngineeringBAP (Engineering brain activity patterns for therapeutics of neuropsychiatric and neurological disorders) se está probando en modelos animales para determinar su eficacia en el tratamiento de enfermedades y trastornos encefálicos. El proyecto, de cinco años de duración, finalizará en septiembre de 2024. Para más información, consulte: Proyecto EngineeringBAP

Palabras clave

EngineeringBAP, encéfalo, trastorno encefálico, portador de fármacos, ultrasonidos

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