La nuova forma precisa di chirurgia cerebrale non richiede incisioni, bisturi
I ricercatori della School of Medicine dell'Università della Virginia hanno sviluppato un modo non invasivo per rimuovere i circuiti cerebrali difettosi che potrebbero consentire ai medici di curare malattie neurologiche debilitanti senza la necessità di interventi chirurgici cerebrali convenzionali.
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 impegnative 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 le 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 di disturbi neurologici che non rispondono ai farmaci", ha affermato il ricercatore Kevin S. Lee, PhD, dei Dipartimenti di Neuroscienze 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 in studi di laboratorio. Ad esempio, una delle promettenti applicazioni 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 crisi per alcuni di essi. Lee e il suo team, insieme ai loro collaboratori a Stanford, hanno dimostrato che il PING può ridurre o eliminare le convulsioni in due modelli di ricerca sull'epilessia. I risultati aumentano la possibilità di trattare l'epilessia in modo mirato e non invasivo senza la necessità della tradizionale chirurgia cerebrale.
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 le 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 naturale barriera emato-encefalica del corpo esattamente dove necessario. Questa barriera è progettata per tenere 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 il PING consente il rilascio di una neurotossina altamente mirata, eliminando in modo pulito 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 attraverso 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 rinvii del medico sia 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, non invasivi per il trattamento dei principali disturbi neurologici", ha affermato Lee, che fa parte dell'UVA Brain Institute.