Ondas de ultrasonido para administrar fármacos con precisión al cerebro

Los investigadores de ETH Zúrich han desarrollado un sistema para concentrar y liberar fármacos en el cerebro con "una precisión milimétrica". Esto podría hacer posible en el futuro administrar medicamentos psiquiátricos, contra tumores y otros fármacos "solo en aquellas regiones del cerebro donde sea médicamente deseable", señalan en un comunicado fuentes de la Escuela Politécnica Federal suiza.

En la actualidad, los fármacos que se administran viajan por el torrente sanguíneo y llegan a cualquier parte del cerebro y, en definivita, del cuerpo, lo que genera, en algunos casos, una serie de efectos secundarios en los pacientes. Sin embargo, este nuevo método desasarrollado en el ETH "no invasivo" porque logra "una administración precisa del fármaco en el cerebro, controlada desde fuera mediante ultrasonidos ,explica Mehmet Fatih Yanik, profesor de neurotecnología, junto a su equipo de científicos, en la publicación de sus hallazgos en la revista  Nature Communications.

Para lograr esta precisión, el sistema emplea unos portadores de fármacos especiales que" envuelven el medicamento en vesículas lipídicas esféricas adheridas a microburbujas, sensibles al ultrasonido, que contienen gas". Así, se inyectan en el torrente sanguíneo para transportarlo al cerebro y, en ese viaje, los científicos usan, en dos fases, ondas de ultrasonido enfocadas. En este sentido, los investigadores matizan que trabajan con niveles de energía bajos para no dañar el tejido.

En la primera fase de este proceso, los científicos utilizan ondas de ultrasonido de baja energía para hacer que estas microburbujas se agreguen en el lugar deseado del cerebro. "Lo que estamos haciendo es usar pulsos de ultrasonido para crear una 'jaula' virtual de ondas de sonido alrededor del sitio deseado. A medida que la sangre circula, arrastra a los portadores del fármaco por todo el cerebro. Pero los que entran en la jaula no pueden volver a salir", detalla Yanik.

En la segunda fase, los investigadores utilizan un nivel más alto de energía de ultrasonido para hacer que los portadores "vibren" en este lugar para romper las microburbujas y liberar el fármaco para que este sea absorbido por el tejido nervioso presente en esa zona del cerebro.

El equipo del ETH ya ha demostrado su eficacia en experimentos con ratones. De hecho, la cantidad de medicamento que usaron fue 1.300 veces menor que la dosis típica necesaria. "Debido a que nuestro método agrega las drogas en el lugar del cerebro donde se desea que surtan efecto, no necesitamos una dosis tan alta", subraya Yanik. 

En la actualidad, los investigadores suizos están probando la eficacia de su método en modelos animales de enfermedades mentales, por ejemplo para reducir la ansiedad, de trastornos neurológicos y para atacar tumores cerebrales letales que son inaccesibles quirúrgicamente. Una vez que se confirmen su eficacia y sus ventajas en los animales, podrán avanzar en la aplicación del método para aliviar el sufrimiento de los seres humanos, señalan desde la Escuela Politécnica Federal suiza.