Jiefang Daily · Shangguan News: Çin'de bir ilk—Fudan ve Huashan, gliyomda ilaç iletimi için kan–beyin bariyerini üç dakikada açan bir ultrason beyin–bilgisayar arayüzünü araştırıyor

Ultrason yalnızca hastalıkları teşhis etmekle kalmaz, daha fazla olasılığa ulaşmak için beyin-bilgisayar arayüzlerine de eklemlenebilir!

“Beyin tümörlerinin tanı ve tedavisini bütünleşik biçimde ele alan ultrasonlu beyin–bilgisayar implant sisteminin teknoloji araştırması ve prototip geliştirilmesi” projesinin tanıtım toplantısında, Jiefang Daily · Shangguan News muhabiri Fudan University ve Huashan Hospital'dan klinik çalışma verilerini öğrendi. Ekip, Çin'de bağımsız olarak geliştirilen bütünleşik ultrason tanı ve tedavi cihazı UltraBrainPad'i kullanarak glioblastom hastalarında kan–beyin bariyerini açtı ve tedavi ilaçlarını iletti; böylece beyindeki ilaç konsantrasyonları arttı. Edinilen bilgiye göre bu, söz konusu teknolojiyle net bir etkinin gösterildiği Çin'deki ilk klinik uygulamaydı ve gelecekte daha fazla glioblastom hastasına yarar sağlanması bekleniyor.

Glioblastom, merkezi sinir sisteminin en sık görülen primer kötü huylu tümörüdür ve tedavisi en zor kanserlerden biri olarak kabul edilir. Klinikteki temel sorun, kan-beyin bariyerinin kendine özgü varlığının çoğu ilacın tümör hücrelerini öldürmek üzere tümöre girmesini engellemesidir. Bu nedenle genel tedavi etkisi akciğer kanseri, meme kanseri ve diğer vücut tümörlerinin çok gerisinde kalır.

Huashan Hospital Başhekimi Profesör Mao Ying şöyle açıkladı: Düşük frekanslı odaklı ultrason özel bir ultrason tedavi yöntemidir. ABD ve Kanada'daki bilim insanları bu teknolojiyi dünyada ilk kez glioblastom hastalarının kan-beyin bariyerini açmak için kullandı; beyne giren kemoterapi ilaçlarının konsantrasyonu belirgin biçimde arttı ve hastanın sağkalım süresi anlamlı ölçüde uzadı.

Sözde kan-beyin bariyeri, insan beyninin kan ile beyin dokusu arasında oluşturduğu seçici bir bariyerdir. Temel işlevi, beyin ortamının kararlılığını korurken beyni zararlı maddelerin girişine karşı korumaktır. Mao Ying muhabirlere, insan beynindeki kan-beyin bariyerinin koruyucu bir rol oynadığını, ancak beyin hastalıkları ortaya çıktığında bu bariyerin ilaçların beyne girmesi için bir engel hâline geldiğini açıkladı. Kan-beyin bariyeri ilaçların sorunsuz girmesine izin verecek biçimde açılabilir ve hemen ardından yeniden kapatılabilirse birçok beyin hastalığı tedavi edilebilir. Bu yeni yaklaşım temel ve klinik çalışmalarda da gösterilmiştir.

Uzmanlar ayrıca, düşük frekanslı odaklı ultrasonun hâlihazırda ciddi beyin hastalıklarının tedavisinde önde gelen temel teknolojilerden biri olduğunu belirtti. Bu teknolojinin kan-beyin bariyerini açma, sinirsel düzenleme ve beyin-bilgisayar birleşimi gibi birçok alanda geniş uygulama olanakları vardır. Özellikle kan-beyin bariyerini açma uygulamasının, kan-beyin bariyerini geçemeyen çok sayıda beyin hastalığı tedavi ilacını “etkisiz” durumdan “etkili” duruma çevirerek “atığı hazineye dönüştürmesi” bekleniyor.

Bu kez Fudan University ve Huashan Hospital'daki bilimsel araştırma ekibi, ön in vitro ve hayvan deneyleri aracılığıyla kan-beyin bariyerinin ultrasonla açılması için en uygun teknik parametreleri belirledi; bu parametrelerle kan-beyin bariyeri yalnızca 3 dakikada hızla açılabiliyor. Kan-beyin bariyeri açılmamış beyin dokusuyla karşılaştırıldığında ilaç konsantrasyonu ortalama 8 kat artırılabiliyor ve kan-beyin bariyeri tedaviden 6 saat sonra kapatılabiliyor. Etkinlik ve güvenlik, ilgili uluslararası raporlardan daha iyidir.

Huashan Hospital Nöroşirürji Bölümü'nden Profesör Shi Zhifeng, düşük frekanslı odaklı ultrason teknolojisiyle kan-beyin bariyerini açmak için hâlihazırda iki teknik yol bulunduğunu söyledi. Birincisi beyne faz koordineli dizi ultrason probu yerleştirmektir. Bu teknolojinin denetlenebilirliği zayıftır ve enfeksiyon riski taşır. İkincisi manyetik rezonans kılavuzluğunda dışarıdan odaklı ultrason tedavisidir. Bu girişimsel olmayan bir teknolojidir; ancak doğruluğunun yeterli olmaması, maliyetinin yüksek olması ve kullanımının zahmetli olması gibi sorunlar taşır. Üçüncüsü ise tamamen ultrasonun yarı girişimsel teknolojisine dayanan “Çin çözümü”dür. Küçük, elle tutulan bir ultrason probu hastanın beyninin içindeki durumu gözlemler. Ultrason görüntüsü UltraBrainPad ekranında gerçek zamanlı olarak görüntülenir. Doktor ekranda birden fazla tedavi hedefine dokunabilir ve ultrasonu başlatarak tüm hedef alanlarda kan-beyin bariyerini aynı anda açabilir. Kullanımı kolaydır, maliyetten tasarruf sağlar ve doğruluğu yüksektir. AI görüntü tanıma teknolojisiyle kan-beyin bariyerinin açılma derecesi görsel olarak izlenebilir; bu da güvenli ve güvenilirdir. Bu işlem, ilgili tedavi sürecini birinci basamak hastanelerde de tamamlayabilir.

Edinilen bilgiye göre bir sonraki adımda Huashan Hospital Başhekimi Mao Ying/Profesör Shi Zhifeng, nüks glioblastomu olan hastaları tedavi etmek için “ROAR-BBBO” klinik çalışmasını da başlatacak. ROAR, Çincede “kükreme” anlamına gelir. Adını geleneksel Çin dövüş sanatlarındaki “Aslan Kükremesi Kung Fu”ndan alır ve kemoterapi ilaçlarının beyne girmesine yardımcı olmak, beyin tümörlerini mümkün olduğunca yok etmek için ultrasonla kan-beyin bariyerini açar.

Bu teknolojinin uygulanması, proje ekibinin attığı ilk adımı temsil ediyor. Proje lideri, Fudan University'den Profesör Yu Jinhua şunları söyledi: “Gelecekteki proje, ultrasonlu beyin-bilgisayar arayüzü için yeni bir yol oluşturmaya odaklanacak. Bu arayüz yalnızca beyin tümörlerinin ilaçla tedavisinde kullanılmakla kalmayacak, aynı zamanda sinirsel düzenleme ve beyin-bilgisayar birleşimi gibi alanlarda bilimsel araştırma sonuçlarının uygulanmasını ve dönüştürülmesini de sağlayacak; Alzheimer hastalığı, baş ağrısı, uykusuzluk ve diğer beyin hastalıkları olan hastalara iyi haberler getirecek.”