Jiefang Daily · Shangguan News: un hito en China: Fudan y Huashan estudian una interfaz cerebro-computadora por ultrasonido para abrir la barrera hematoencefálica en tres minutos y administrar fármacos en el glioma

¡El ultrasonido no solo puede diagnosticar enfermedades, sino que también puede incorporarse a las interfaces cerebro-computadora para lograr muchas más posibilidades!

En la conferencia de lanzamiento del proyecto “Investigación tecnológica y desarrollo de prototipos de un sistema de implante de interfaz cerebro-computadora por ultrasonido para el diagnóstico y el tratamiento integrados de tumores cerebrales”, un periodista de Jiefang Daily · Shangguan News conoció los datos del ensayo clínico de la Fudan University y del Huashan Hospital. Con UltraBrainPad, un dispositivo integrado de diagnóstico y tratamiento por ultrasonido desarrollado de forma independiente en China, el equipo abrió la barrera hematoencefálica en pacientes con glioblastoma para administrar los fármacos del tratamiento, aumentando la concentración de los fármacos en el cerebro. Según se informó, fue la primera aplicación clínica en China que demostró un efecto claro con esta tecnología, con la perspectiva de beneficiar en el futuro a más pacientes con glioblastoma.

El glioblastoma es el tumor maligno primario más frecuente del sistema nervioso central y se considera uno de los cánceres más difíciles de tratar. El punto crítico en la práctica clínica es que la existencia particular de la barrera hematoencefálica impide que la mayoría de los fármacos lleguen al tumor para destruir las células tumorales. Por ello, el efecto global del tratamiento queda muy por detrás del que se obtiene en el cáncer de pulmón, el cáncer de mama y otros tumores de otros órganos.

El profesor Mao Ying, director del Huashan Hospital, explicó: el ultrasonido focalizado de baja frecuencia es un método terapéutico especial con ultrasonido. Científicos de Estados Unidos y Canadá fueron los primeros del mundo en utilizar esta tecnología para abrir la barrera hematoencefálica de pacientes con glioblastoma, aumentando de forma significativa la concentración de quimioterapia que llega al cerebro y prolongando de forma notable la supervivencia de los pacientes.

La denominada barrera hematoencefálica es una barrera selectiva que el cerebro humano forma entre la sangre y el tejido cerebral. Su función principal es proteger el cerebro de la invasión de sustancias nocivas y, al mismo tiempo, mantener la estabilidad del entorno cerebral. Mao Ying explicó a los periodistas que la barrera hematoencefálica del cerebro humano cumple una función protectora, pero que, cuando aparecen enfermedades cerebrales, se convierte en un obstáculo para que los fármacos entren en el cerebro. Si se logra abrir la barrera hematoencefálica para que los fármacos entren sin dificultad y después cerrarla de inmediato, es posible tratar muchas enfermedades cerebrales. Este enfoque novedoso también se ha demostrado en estudios básicos y clínicos.

Los expertos añadieron que el ultrasonido focalizado de baja frecuencia es actualmente una tecnología clave de vanguardia en el tratamiento de enfermedades cerebrales graves. Tiene amplias perspectivas de aplicación en muchos campos, como la apertura de la barrera hematoencefálica, la neuromodulación y la fusión cerebro-computadora. En particular, se considera que la apertura de la barrera hematoencefálica puede “convertir lo inservible en algo valioso” y transformar a un gran número de fármacos para enfermedades cerebrales que no pueden atravesar la barrera hematoencefálica de “ineficaces” en “eficaces”.

En esta ocasión, el equipo de investigación científica de la Fudan University y del Huashan Hospital estableció, mediante experimentos preliminares in vitro y en animales, los parámetros técnicos óptimos para abrir la barrera hematoencefálica con ultrasonido, que permiten abrirla rápidamente en solo 3 minutos. En comparación con el tejido cerebral sin la barrera hematoencefálica abierta, la concentración del fármaco puede multiplicarse por 8 de media y la barrera hematoencefálica puede cerrarse 6 horas después del tratamiento. La eficacia y la seguridad son mejores que las de los informes internacionales relevantes.

El profesor Shi Zhifeng, del Departamento de Neurocirugía del Huashan Hospital, señaló que actualmente existen dos vías técnicas para abrir la barrera hematoencefálica con tecnología de ultrasonido focalizado de baja frecuencia. La primera consiste en implantar en el cerebro una sonda de ultrasonido de matriz con coordinación de fase; esta tecnología tiene escasa controlabilidad y conlleva riesgo de infección. La segunda es el tratamiento con ultrasonido focalizado externo guiado por resonancia magnética; se trata de una tecnología no invasiva, pero presenta problemas de precisión insuficiente, costo elevado y manejo poco práctico. La tercera es la “solución china”, basada por completo en una tecnología de ultrasonido semiinvasiva. Una pequeña sonda de ultrasonido de mano observa lo que ocurre dentro del cerebro del paciente. La imagen ecográfica se muestra en tiempo real en la pantalla de UltraBrainPad. El médico puede tocar varios objetivos de tratamiento en la pantalla y activar el ultrasonido para abrir la barrera hematoencefálica en todas las zonas objetivo al mismo tiempo. Es fácil de manejar, ahorra costos y es muy precisa. Con tecnología de reconocimiento de imágenes mediante inteligencia artificial (IA), el grado de apertura de la barrera hematoencefálica puede observarse visualmente, lo que resulta seguro y fiable. Este procedimiento también permite completar el proceso de tratamiento correspondiente en hospitales de atención primaria.

Según se informó, en el siguiente paso el director Mao Ying y el profesor Shi Zhifeng, del Departamento de Neurocirugía del Huashan Hospital, pondrán en marcha además un estudio clínico de “ROAR-BBBO” para tratar a pacientes con glioblastoma recidivante. ROAR se traduce al chino como “rugido”. Toma como referencia el arte marcial tradicional chino “Rugido del León” (Lion's Roar Kung Fu) y utiliza el ultrasonido para abrir la barrera hematoencefálica, ayudar a que la quimioterapia llegue al cerebro y destruir al máximo los tumores cerebrales.

La puesta en práctica de esta tecnología representa el primer paso dado por el equipo del proyecto. La profesora Yu Jinhua, responsable del proyecto en la Fudan University, afirmó: “El proyecto futuro se centrará en crear una nueva vía para la interfaz cerebro-computadora por ultrasonido, que no solo se utilizará en el tratamiento farmacológico de los tumores cerebrales, sino que también hará posibles la aplicación y la transferencia de los resultados de la investigación científica en ámbitos como la neuromodulación y la fusión cerebro-computadora, lo que supondrá una buena noticia para los pacientes con enfermedad de Alzheimer, cefaleas, insomnio y otras enfermedades cerebrales.”