Разработан метод неинвазивной биопсии мозга

Нейрохирурги обычно проводят биопсию головного мозга, чтобы получить эти данные об опухолях головного мозга, но такие процедуры сопряжены с риском и выполнимы не при всех заболеваниях головного мозга.

Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали анатомически точную технику, называемую сонобиопсией, которая использует ультразвук и микропузырьки для временного разрушения барьера и позволяет РНК, ДНК и белкам из мозга просачиваться в кровь, где их можно обнаружить и проанализировать. Исследователи разработали и уже протестировали эту методику на животных.

В новом исследовании, опубликованном онлайн в журнале NPJ Precision Oncology и на портале Medical Dialogues, они показали, что этот метод осуществим и безопасен для использования у людей и может открыть путь к неинвазивной биопсии при подозрении на опухоли головного мозга и другие заболевания головного мозга¹.

“С помощью этого метода мы можем получить образец крови, который отражает экспрессию генов и молекулярные особенности в месте поражения головного мозга. Это все равно что делать биопсию мозга без опасностей операции на головном мозге”, - пишут авторы.

Процедура заключается в использовании сфокусированного ультразвука для воздействия на очаг поражения в головном мозге с точностью до миллиметра, с последующим введением микропузырьков в кровоток. Микропузырьки попадают в нужное место и затем лопаются, проделывая крошечные отверстия в гематоэнцефалическом барьере, которые закрываются в течение нескольких часов, не оставляя долговременных повреждений. Этого промежутка времени достаточно для того, чтобы биомолекулы из очага поражения попали в кровь, где их можно собрать с помощью обычного взятия крови.

“Мы, по сути, положили начало новой области изучения заболеваний мозга”, - сказал соавтор изобретения. “Обладая такой возможностью неинвазивного, неразрушающего доступа к каждой части мозга, мы можем получить генетическую информацию об опухолях перед хирургическим вмешательством, что поможет нейрохирургу определить, как лучше всего подойти к операции. Если он увидит что-то подозрительное на снимке, он сможет подтвердить, рецидивирует опухоль или нет. Теперь мы можем начать изучать заболевания, при которых хирургическая биопсия не проводится, такие как нарушения развития нервной системы, нейродегенеративные и психические расстройства”.

До сих пор исследователи использовали имеющееся в продаже ультразвуковое устройство, интегрированное с МРТ-сканером. Чтобы упростить процедуру, команда создала портативный ультразвуковой зонд и прикрепила его к стереотаксической указке, обычно используемой нейрохирургами для точного определения поражений головного мозга. Устройство было интегрировано в клинический рабочий процесс, не требуя дополнительного обучения нейрохирургов.

Используя это устройство, исследователи провели сонобиопсию пяти человек с опухолями головного мозга. Затем опухоли были удалены хирургическим путем в соответствии со стандартом оказания медицинской помощи. Анализ образцов крови, взятых до и после обработки ультразвуком, показал, что этот метод увеличил количество циркулирующей опухолевой ДНК в 1,6-5,6 раза, в зависимости от того, какой конкретный вид ДНК был проанализирован. Циркулирующая опухолевая ДНК содержит жизненно важную информацию о генетических изменениях в опухоли пациента, которые определяют, насколько агрессивно следует лечить опухоль. Кроме того, не было обнаружено никаких признаков повреждения мозговой ткани, что указывает на то, что процедура безопасна.