Ricercatori dell'Università della Virginia (UVA) hanno sviluppato un modo non invasivo per rimuovere i circuiti cerebrali difettosi, che potrebbe consentire ai medici di trattare le malattie neurologiche debilitanti senza la necessità di chirurgia cerebrale convenzionale.
Il team dell'UVA, insieme ai colleghi della Stanford University, indicano che l'approccio, se si riuscirà a portarlo in sala operatoria, potrebbe rivoluzionare il trattamento di alcune delle malattie neurologiche più impegnative e complesse, come l'epilessia, i disturbi del movimento e altro ancora.
L'approccio usa onde a ultrasuoni focalizzate a bassa intensità, combinate con microbolle, che penetrano brevemente nelle difese naturali del cervello e consentono di portare in modo mirato una neurotossina. Questa neurotossina uccide le cellule cerebrali colpevoli, risparmiando le altre cellule sane e conservando l'architettura del cervello circostante.
"Questa nuova strategia chirurgica ha il potenziale di soppiantare le procedure neurochirurgiche esistenti usate per trattare i disturbi neurologici che non rispondono ai farmaci", ha affermato il ricercatore Kevin S. Lee dei dipartimenti di neuroscienze e di neurochirurgia e del Centro Immunologia Cerebrale 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, chiamato PING, ha già dimostrato un potenziale entusiasmante negli studi di laboratorio. Ad esempio, una delle applicazioni promettenti 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 anti-convulsioni, e la chirurgia può ridurle o eliminarle solo per alcuni di essi.
Lee e la sua squadra, insieme a collaboratori di Stanford, hanno dimostrato che PING può ridurre o eliminare le convulsioni in due modelli di epilessia in laboratorio. I risultati aumentano la possibilità di trattare l'epilessia in modo attentamente mirato e non invasivo, senza la necessità di un intervento chirurgico tradizionale sul cervello.
Un altro vantaggio potenziale importante del PING è che potrebbe incoraggiare il trattamento chirurgico di pazienti appropriati con epilessia che sono riluttanti a sottoporsi a un intervento chirurgico convenzionale, invasivo o ablativo.
Nel documento scientifico pubblicato di recente su Neurosurgery, Lee e i suoi collaboratori descrivono in dettaglio la capacità di PING a eliminare focalmente i neuroni in una regione del cervello, risparmiando le altre cellule nella stessa area. Al contrario, gli approcci chirurgici attualmente disponibili danneggiano tutte le cellule nella regione trattata del cervello.
Un vantaggio chiave dell'approccio è la sua incredibile precisione. PING sfrutta il potere della scansione a risonanza magnetica per permettere agli scienziati di scrutare all'interno del cranio in modo che possano guidare con precisione le onde sonore per aprire la barriera emato-encefalica naturale del corpo esattamente dove serve. Questa barriera è progettata per impedire a cellule e molecole dannose di entrare nel cervello, ma impedisce anche di inviare lì trattamenti potenzialmente benefici.
Il nuovo documento del gruppo dell'UVA conclude che PING consente di introdurre una neurotossina in modo altamente mirato, estraendo in modo pulito neuroni problematici, senza causare danni collaterali.
Un altro vantaggio chiave della precisione di questo approccio è che può essere usato su obiettivi a forma irregolare in settori che sarebbero estremamente difficili o impossibili da raggiungere attraverso una normale chirurgia del cervello.
Lee e i colleghi ricercatori scrivono nel loro nuovo documento:
"Se questa strategia arriverà alla clinica, la natura non invasiva e la specificità della procedura potrebbero influenzare positivamente sia le raccomandazioni dei medici, sia la fiducia del paziente, per interventi chirurgici sui disturbi neurologici medicalmente intrattabili".
"La nostra speranza è che la strategia PING diventi un elemento chiave nella prossima generazione di approcci neurochirurgici molto precisi per il trattamento dei principali disturbi neurologici".
Fonte: University of Virginia (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Yi Wang, Matthew Anzivino, Yanrong Zhang, Edward Bertram, James Woznak, Alexander Klibanov, Erik Dumont, Max Wintermark, Kevin Lee. Noninvasive disconnection of targeted neuronal circuitry sparing axons of passage and nonneuronal cells. Journal of Neurosurgery, 19 Nov 2021, DOI
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