Des chercheurs utilisent des ultrasons pour administrer une chimiothérapie au cerveau

5 mai 2023 Par Sean Whooley

[Capture d'écran d'une vidéo fournie par Northwestern Medicine]

L'appareil a ouvert la barrière hémato-encéphalique pour imprégner à plusieurs reprises de grandes régions critiques du cerveau humain. Cela a permis l'administration d'une chimiothérapie injectée par voie intraveineuse.

Avec le patient éveillé, une procédure de quatre minutes ouvre la barrière hémato-encéphalique et les patients rentrent chez eux après quelques heures. Les résultats de l'étude Northwestern ont démontré à la fois un traitement sûr et bien toléré. Certains patients ont même atteint jusqu'à six cycles de traitement de chimiothérapie.

L'article a été publié le 2 mai dans The Lancet Oncology.

Les chercheurs affirment qu'il s'agit de la première étude à quantifier avec succès l'effet de l'ouverture de la barrière hémato-encéphalique par ultrasons sur les concentrations de chimiothérapie dans le cerveau humain. L'ouverture de la barrière hémato-encéphalique a entraîné une augmentation d'environ quatre à six fois des concentrations de médicaments dans le cerveau humain. Les scientifiques ont vu cette augmentation avec le paclitaxel et le carboplatine. Ces médicaments ne sont normalement pas utilisés pour traiter ces patients car ils ne traversent pas la barrière hémato-encéphalique dans des circonstances normales.

Des études antérieures ont injecté du paclitaxel directement dans le cerveau avec des signes prometteurs d'efficacité. Cependant, les chercheurs ont associé l'injection directe à la toxicité, comme l'irritation du cerveau et la méningite.

La chimiothérapie actuelle utilisée pour le glioblastome, le témozolomide, traverse la barrière hémato-encéphalique, selon les chercheurs. Cependant, c'est un médicament faible, selon le chercheur principal, le Dr Adam Sonabend.

"C'est potentiellement une énorme avancée pour les patients atteints de glioblastome", a déclaré Sonabend, professeur agrégé de chirurgie neurologique à la Northwestern University Feinberg School of Medicine et neurochirurgien de Northwestern Medicine.

Selon l'équipe, c'est aussi la première étude à décrire la rapidité avec laquelle la barrière hémato-encéphalique se ferme après la sonication. La majeure partie de la restauration a lieu dans les 30 à 60 premières minutes après la sonication. Cela pourrait permettre l'optimisation de la séquence d'administration du médicament et d'activation des ultrasons, maximisant la pénétration du médicament dans le cerveau humain.

Les chercheurs disent que l'utilisation d'ultrasons et de microbulles pour ouvrir la barrière hémato-encéphalique est transitoire. La majeure partie de l'intégrité de la barrière hémato-encéphalique est restaurée dans l'heure qui suit la procédure chez l'homme. Des études antérieures ont montré une restauration 24 heures après la sonification du cerveau.

"Il y a une fenêtre de temps critique après la sonification lorsque le cerveau est perméable aux médicaments circulant dans le sang", a déclaré Sonabend.

Les chercheurs prévoient d'utiliser ces résultats comme base pour un essai clinique de phase 2 en cours évaluant des patients atteints de glioblastome récurrent. Ils visent à déterminer si une combinaison de paclitaxel et de carboplatine - délivrée par leur technique - prolonge la survie.

Dans l'essai de phase 1, les patients ont subi une intervention chirurgicale pour la résection de leurs tumeurs et l'implantation de l'appareil à ultrasons. Ils ont commencé le traitement quelques semaines après l'implantation.

Les scientifiques ont augmenté la dose de paclitaxel délivrée toutes les trois semaines accompagnant l'ouverture de la barrière hémato-encéphalique. Des études ont également évalué un sous-ensemble de patients pour étudier l'effet de l'appareil à ultrasons sur les concentrations de médicaments. À l'aide de fluorescéine et d'une IRM obtenue après une thérapie par ultrasons, les chercheurs ont visualisé et cartographié la barrière hémato-encéphalique.

"Alors que nous nous sommes concentrés sur le cancer du cerveau (pour lequel il existe environ 30 000 gliomes aux États-Unis), cela ouvre la porte à l'étude de nouveaux traitements médicamenteux pour des millions de patients souffrant de diverses maladies du cerveau", a déclaré Sonabend.