Oamenii de ştiinţă studiază în prezent cum să aplice noi tactici de combatere a cancerului cerebral letal la copii. Experţi de la mai multe spitale şi universităţi americane şi-au unit forţele pentru a studia o tehnologie neinvazivă, numită ultrasunete focalizate, pentru a combate gliomul difuz median (GDM), unul dintre cele mai letale cancere cerebrale la copii, cu o rată de mortalitate de aproape 100 % în termen de cinci ani de la diagnosticare.
Cercetătorii de la Virginia Tech din cadrul Institutului de Cercetare Biomedicală Fralin de la VTC s-au alăturat unui efort al Spitalului Naţional de Copii pentru a trata tumorile cerebrale mortale cu ajutorul undelor sonore de frecvenţă ultraînaltă.
Echipa multidisciplinară studiază cum să folosească ultrasunetele focalizate pentru a crea o poartă temporară prin bariera protectoare hemato-encefalică a organismului pentru a administra medicamente împotriva cancerului.
O echipă de cercetători de la Alianţa pentru cercetare a cancerului, de la Virginia Tech, cu expertiză în domeniul instrumentelor cu ultrasunete focalizate şi al ingineriei ţesuturilor, au dezvoltat o tehnologiei cu ultrasunete focalizate şi au creeat modele 3D pentru a studia tumorile cerebrale.
Lor li s-au alăturat cercetători de la Universitatea Columbia, cu experienţă în combinarea ultrasunetelor focalizate cu radiaţii şi imunoterapie atât pentru tumorile cerebrale pediatrice, cât şi pentru cele adulte, pentru primul studiu clinic din lume care utilizează ultrasunete focalizate la copiii cu GDM recidivat.
Grupul va avansa această platformă promiţătoare pentru tratamentul tumorilor cerebrale pediatrice
„Individual, progresăm încet sau putem eşua. Împreună, vom putea să înţelegem mai bine cum să tratăm aceste tumori şi să accelerăm livrarea lor în clinică", a declarat Javad Nazarian, cercetător principal la Spitalul Naţional pentru Copii, care conduce echipa.
„Nu poţi lovi aceste tumori mortale şi invazive la copii cu tratamentul agresiv pe care îl facem la adulţi, deoarece poate provoca daune şi dăuna dezvoltării copilului", a declarat Jennifer Munson, profesor asociat la Institutului de Cercetare Biomedicală Fralin şi la Departamentului de inginerie biomedicală şi mecanică din cadrul colegiului de inginerie.
„Vrem să ajungem la aceste tumori cu doze de tratament eficiente, dar fără a provoca daune", spune ea.
Laboratorul lui Munson va dezvolta modele de culturi celulare 3D care includ celule tumorale GDM de la pacienţi. Modelul 3D al micro-mediului tumoral creat prin ingineria ţesuturilor poate dezvălui de ce revin tumorile şi ce tratamente vor fi cele mai eficiente pentru eradicarea lor.
„Scopul nostru este, în cele din urmă, să dezvoltăm o abordare de medicină personalizată în care să putem lua tumora unui pacient, să construim un model al acelei tumori în laborator, să testăm medicamente pe ea şi să îi spunem unui clinician ce terapie va funcţiona cel mai bine pentru a o trata", a declarat Munson.
De asemenea, cercetătorii vor proiecta instrumente cu ultrasunete focalizate pentru a funcţiona atât în culturi de celule, cât şi în sisteme vii.
Laboratorul de ultrasunete terapeutice şi terapii neinvazive de la Virginia Tech explorează o tehnologie numită histotripsie, care focalizează în mod neinvaziv undele ultrasonice pentru a distruge mecanic ţesutul ţintă cu o precizie milimetrică.
Tehnologia este utilizată pentru a genera bule de cavitaţie în ţesuturi care, atunci când se sparg, au capacitatea de a distruge tumorile vizate.
„Problema este reprezentată de livrare - de fapt, aducerea medicamentului la ţintă. Acest lucru este dificil în creier", a declarat Eli Vlaisavljevich, un designer şi dezvoltator al tehnologiei cu ultrasunete focalizate, profesor asociat în cadrul Departamentului de inginerie biomedicală şi mecanică.
„Unul dintre beneficiile promiţătoare pe care le-am văzut este că ultrasunetele focalizate pot fi folosite în combinaţie cu microbule pentru a deschide bariera hemato-encefalică şi a permite livrarea de medicamente în tumori care, în mod normal, sunt greu de atins pentru orice tip de abordare terapeutică", a explicat el.
Tumorile GDM încep adesea la baza creierului, în apropierea măduvei spinării, şi se deplasează prin sistemul nervos central prin intermediul lichidului cefalorahidian, ceea ce îngreunează intervenţiile chirurgicale, radioterapia şi chimioterapia.
Mai mult, tumora poate invada ţesutul din apropiere şi se poate extinde dincolo de ceea ce poate fi văzut la RMN sau de către chirurg în timpul operaţiei, potrivit Institutului Naţional al Cancerului.
Cercetătorii analizează cum să adapteze această terapie pentru a avea cea mai mare eficacitate împotriva celulelor canceroase, cu efecte minime în afara ţintei şi cu o toxicitate redusă.
Între timp, în cadrul unor eforturi complementare, experţii urmăresc strategii de cercetare pentru identificarea unor noi abordări de vârf în vederea identificării şi furnizării de noi intervenţii terapeutice la nivel molecular pentru tratarea cancerelor cerebrale la copii.
Grupul explorează bazele epigenetice şi moleculare ale gliomului difuz de linie mediană pentru a găsi potenţiale noi terapii, şi încearcă să exploateze punctele slabe în două cancere rare, dar letale, care afectează copiii: glioblastomul şi tumora malignă a tecii nervilor periferici.
Scopul este acela de a dezvolta în paralel abordări terapeutice care pot trata o serie de cancere cerebrale pediatrice.
