Un grupo de investigación de la Universidad de Columbia ha desarrollado una novedosa técnica gracias a la cual se puede permeabilizar de forma no invasiva la barrera hematoencefálica y controlar así el tamaño de las moléculas que entran al cerebro. Este importante hallazgo lo ha llevado a cabo el grupo liderado por la doctora Elisa Konofagou.
La gran mayoría de moléculas, grandes o pequeñas, no pueden atravesar la barrera hematoencefálica. Esto tiene sentido, ya que dicha barrera constituye una frontera natural que protege nuestro cerebro y como tal, su función es evitar que penetren moléculas potencialmente dañinas o perjudiciales.
Si bien esta protección natural de nuestro cuerpo es beneficiosa en muchas ocasiones, también dificulta la entrada en el cerebro de otras moléculas o drogas que podrían ser de gran ayuda a la hora de tratar ciertas enfermedades del sistema nervioso. Un buen ejemplo es la enfermedad de Parkinson, en la cual, por el momento, ciertos fármacos sólo pueden ser administrados intracerebralmente, un proceso extremadamente invasivo que requiere anestesiar al paciente y perforarle el cráneo.
El grupo de investigación de la Dra. Konofagou ha desarrollado una técnica que permite permeabilizar la barrera hematoencefálica de manera selectiva, no invasiva y segura. Dicha técnica se basa en combinar el ultrasonido (lo mismo que se emplea para hacer las ecografías) con lo que estos investigadores denominan “microburbujas”: burbujas en miniatura que están rellenas de gas y revestidas de una proteína o lípido en particular. Cuando un rayo de ultrasonido impacta en las microburbujas, éstas comienzan a oscilar y, dependiendo de la magnitud de la presión administrada, continúan oscilando o colapsan. Jugando con estos parámetros, el grupo de la Dra. Konofagou ha logrado por primera vez inducir una apertura de tamaño controlado en la barrera hematoencefálica, lo cual facilita tremendamente la penetración de, por ejemplo, un determinado fármaco, minimizando al máximo la apertura de esta barrera.
La Dra. Konofagou ha conseguido tratar con esta técnica el hipocampo (uno de los principales centros de memoria del cerebro) de ratones, a los cuales les ha administrado moléculas de distinto tamaño de un azúcar llamado dextrano. Esta investigadora descubrió que cuanto mayor es la presión acústica administrada, mayor es el tamaño de las moléculas que atraviesan la barrera hematoencefálica. La presión del rayo de ultrasonido debe ser ajustado en función del tamaño de la droga que necesita ser administrada en cada caso: las moléculas más pequeñas requieren una presión menor que las moléculas grandes.
Esta nueva técnica proporciona una nueva y poderosa herramienta a la hora de tratar enfermedades que afectan al sistema nervioso central y supone un gran avance de cara al bienestar del paciente ya que evita el tener que pasar por una cirugía.