La nuova forma precisa di chirurgia cerebrale non richiede incisioni, bisturi
Il team UVA, insieme ai colleghi della Stanford University, indica che l'approccio, se tradotto con successo in sala operatoria, potrebbe rivoluzionare il trattamento di alcune delle malattie neurologiche più difficili e complesse, tra cui l'epilessia, i disturbi del movimento e altro ancora. L'approccio utilizza onde ultrasoniche focalizzate a bassa intensità combinate con microbolle per penetrare brevemente nelle difese naturali del cervello e consentire il rilascio mirato di una neurotossina. Questa neurotossina uccide le cellule cerebrali colpevoli, risparmiando altre cellule sane e preservando l'architettura cerebrale circostante.
"Questa nuova strategia chirurgica ha il potenziale per soppiantare le procedure neurochirurgiche esistenti utilizzate per il trattamento dei disturbi neurologici che non rispondono ai farmaci", ha affermato il ricercatore Kevin S. Lee, PhD, dei Dipartimenti di Neuroscienza e Neurochirurgia dell'UVA e del Center for Brain Immunologia e Glia (BIG). "Questo approccio unico elimina le cellule cerebrali malate, risparmia le cellule sane adiacenti e raggiunge questi risultati senza nemmeno dover tagliare il cuoio capelluto".
Il potere del PING
Il nuovo approccio si chiama PING e ha già dimostrato un potenziale entusiasmante negli studi di laboratorio. Ad esempio, una delle applicazioni promettenti del PING potrebbe essere il trattamento chirurgico delle epilessie che non rispondono ai farmaci. Circa un terzo dei pazienti con epilessia non risponde ai farmaci antiepilettici e la chirurgia può ridurre o eliminare le convulsioni per alcuni di essi. Lee e il suo team, insieme ai loro collaboratori a Stanford, hanno dimostrato che PING può ridurre o eliminare le convulsioni in due modelli di ricerca sull'epilessia. I risultati sollevano la possibilità di trattare l'epilessia in modo mirato e non invasivo senza la necessità di un tradizionale intervento chirurgico al cervello.
Un altro importante vantaggio potenziale del PING è che potrebbe incoraggiare il trattamento chirurgico di pazienti epilettici appropriati che sono riluttanti a sottoporsi a chirurgia invasiva o ablativa convenzionale.
In un nuovo articolo scientifico sul Journal of Neurosurgery, Lee e i suoi collaboratori descrivono in dettaglio la capacità del PING di eliminare focalmente i neuroni in una regione del cervello, risparmiando cellule non bersaglio nella stessa area. Al contrario, gli approcci chirurgici attualmente disponibili danneggiano tutte le cellule in una regione cerebrale trattata.
Un vantaggio chiave dell'approccio è la sua incredibile precisione. PING sfrutta la potenza della risonanza magnetica (MRI) per consentire agli scienziati di scrutare all'interno del cranio in modo che possano guidare con precisione le onde sonore per aprire la barriera ematoencefalica naturale del corpo esattamente dove necessario. Questa barriera è progettata per mantenere le cellule e le molecole dannose fuori dal cervello, ma impedisce anche la somministrazione di trattamenti potenzialmente benefici.
Il nuovo documento del gruppo UVA conclude che PING consente la somministrazione di una neurotossina altamente mirata, spazzando via in modo netto i neuroni problematici, un tipo di cellula cerebrale, senza causare danni collaterali.
Un altro vantaggio chiave della precisione di questo approccio è che può essere utilizzato su bersagli di forma irregolare in aree che sarebbero estremamente difficili o impossibili da raggiungere con un normale intervento chirurgico al cervello. "Se questa strategia si traduce in clinica", scrivono i ricercatori nel loro nuovo articolo, "la natura non invasiva e la specificità della procedura potrebbero influenzare positivamente sia i riferimenti medici che la fiducia del paziente nella chirurgia per disturbi neurologici intrattabili dal punto di vista medico".
"La nostra speranza è che la strategia PING diventi un elemento chiave nella prossima generazione di approcci neurochirurgici molto precisi e non invasivi per il trattamento dei principali disturbi neurologici", ha affermato Lee, che fa parte dell'UVA Brain Institute.