Dois novos estudos descobriram que o uso de ultrassom focado para abrir a barreira hematoencefálica gera uma resposta imunológica positiva no cérebro e também pode permitir o acesso à tecnologia de edição de genes. Esta técnica pode ser uma forma não invasiva de tratar doenças neurodegenerativas, como Alzheimer e Parkinson.
Pesquisadores usam ultrassom focado para abrir de forma não invasiva a barreira hematoencefálica em camundongos (vermelho) Figura/Laboratório de Ultrassom e Elastografia/Columbia School of Engineering
A barreira hematoencefálica (BHE) é uma membrana protetora natural única que impede que patógenos e toxinas perigosas do sangue entrem no cérebro. No entanto, do ponto de vista médico, a barreira hematoencefálica pode ser um defeito porque bloqueia a entrada de medicamentos e biofármacos utilizados no tratamento de doenças cerebrais.
No entanto, pesquisadores da Universidade de Columbia descobriram uma maneira de abrir o BBB para fornecer medicamentos e terapias genéticas importantes diretamente onde são mais necessários. Eles publicaram recentemente dois artigos, ambos destacando a eficácia do uso do ultrassom focalizado não invasivo (FUS) para acessar a BHE.
O primeiro estudo, publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), demonstra o uso de ultrassom focalizado e microbolhas administradas sistemicamente para abrir a BBB, permitindo que a tecnologia de edição genética CRISPR entre na BBB. Os pesquisadores combinaram FUS com vetores virais CRISPR e alcançaram eficiências de edição de mais de 25% em neurônios de camundongos.
Eles dizem que as suas descobertas mostram que, usando FUS, é possível editar os genomas das células nervosas e potencialmente corrigir os genes que codificam doenças cerebrais como a doença de Alzheimer, como a apolipoproteína E4 e a apolipoproteína E2. Pesquisas anteriores descobriram que o gene da apolipoproteína E4 é um importante fator de risco para a doença de Alzheimer, enquanto a apolipoproteína E2 tem um efeito protetor.
Num segundo estudo, publicado na revista Theranostics, os investigadores mostraram que o FUS por si só desencadeou uma resposta imunitária no cérebro de ratos que reduziu a carga de beta-amilóide e tau (duas proteínas conhecidas por se acumularem na doença de Alzheimer) e melhorou a memória de trabalho.
Quando aplicaram a técnica FUS a pacientes com doença de Alzheimer, encontraram uma ligeira redução de beta-amilóide nas áreas tratadas da BBB em comparação com áreas não tratadas.
Tomadas em conjunto, as descobertas sugerem que a FUS poderia tratar a doença de Alzheimer, desencadeando uma resposta imunitária ou permitindo a entrega de tecnologia de edição genética, disseram os investigadores. Esta nova tecnologia também tem o potencial de induzir a edição genética e a modulação imunológica simultaneamente.
Elisa Konofagou, autora correspondente de ambos os estudos, disse: "O efeito sinérgico resultante pode revelar-se fundamental no tratamento da doença de Alzheimer, especialmente nas suas fases iniciais. Estamos muito entusiasmados com isto."
Os estudos foram publicados no Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) e na revista Theranostics.