超音波がパーキンソン病の抑制にどのように役立つか

アルツハイマー病、パーキンソン病、および脳を破壊する他の病気に効果的な薬を開発するには、2つの大きな障害があります。 1つは血液脳関門を克服することであり、2つ目は薬剤を正確な場所に送達し、それが脳の他の部分に広がらないようにすることです。

新しい研究では、パーキンソン病で脳内のより正確な場所をターゲットにする方法が見つかりました。

現在、超音波ビームとマイクロバブルを使用する新しいアプローチは、脳内の正確な場所に安全に薬物を送達するための非侵襲的な方法である可能性があります。

この技術は集束超音波（FUS）と呼ばれ、血液脳関門を通過できれば、さまざまな脳の状態を治療できる何千もの薬への扉を開くことを約束します。

FUSデバイスを開発したニューヨーク市のコロンビア大学の科学者たちは、FUSデバイスがパーキンソン病の早期進行を抑制し、マウスの脳機能を改善するのに役立つことを示しました。

彼らは最近の結果を説明しています 制御放出ジャーナル 研究論文。

FUS技術は、脳の特定の部分の血液脳関門を一時的に開き、薬物がその部分だけに到達できるようにします。

血液脳関門を開く

血液脳関門は、脳と中枢神経系の残りの部分に栄養を与える血管の複雑な特徴です。

バリアは、病原体や潜在的に有害な物質が血流から脳の実質または機能組織に渡るのを防ぎます。

FUS技術は、頭蓋骨を通して脳内の正確な位置に超音波パルスを照射します。科学者が血流に注入したマイクロバブルにパルスが出会うと、マイクロバブルが小さな血管の壁の間で振動します。

振動するマイクロバブルは、その場所の血液脳関門の透過性を可逆的に増加させます。

FUSビームが停止すると、マイクロバブルの振動が停止し、血液脳関門を通過する一時的なアクセスが閉じます。

FUSは遺伝子とタンパク質を脳に送ります

最近の研究では、チームはパーキンソン病に焦点を当てました。彼らは、FUSを使用して、血液脳関門を越えて脳を変化させる遺伝子とタンパク質を送達できることを示しました。

障壁を越えると、遺伝子とタンパク質は脳内のドーパミン放出経路を部分的に回復させました。運動を制御するために重要な化学伝達物質であるドーパミンを作る能力の喪失は、パーキンソン病の初期の特徴です。

研究者たちはまた、マウスのパーキンソン病の行動症状のいくつかの減少を見ました。

「私たちは、脳の行動と解剖学的ニューロンの両方の改善を発見しました」と、生物医学工学と放射線学の教授である上級研究著者の1人であるElisaKonofagouは言います。

Konofagou教授は、彼女と彼女のチームが、パーキンソン病の初期にドーパミン放出経路を回復するために利用可能な薬を使用した最初の人であると述べています。

米国の食品医薬品局（FDA）は、アルツハイマー病の人々に薬を届ける方法として安全性をテストできるように、研究者に治験用デバイスの免除を認めたところです。

在宅治療用ポータブルシステム

Konofagou教授のチームは、超音波を使用して血液脳関門を開く試みについてFDAから承認を得た米国で唯一のグループです。この分野で働いている他の人々は、ナノ粒子を使用して血液脳関門またはMRIを開き、手順をガイドします。

Konofagou教授と彼女のチームが開発したFUSデバイスは、より小さく、より速く、より安価です。 1,000個以上の要素を収納するヘルメットの代わりに単一要素のトランスデューサーを使用します。また、その「ニューロナビゲーションシステム」はMRIを必要としません。チームは、手術器具の代わりに超音波トランスデューサーを使用することを除いて、脳神経外科医が使用するものに例えています。

チームは、医師が病院の病室に簡単に出入りでき、いつの日か自宅の内外でも簡単に移動できるポータブルFUSシステムを想定しています。さらに、治療時間は、MRIガイド下の手順に必要な3時間または4時間ではなく、約30分しか続きません。

アルツハイマー病の人を対象とした試験の後、コノファグ教授はパーキンソン病の人を対象にデバイスをテストする予定です。