Un equipo del CSIC, la Universitat Politècnica de València (UPV) y la Universidad de Columbia (EE.UU.) ha creado y probado en un modelo animal hologramas acústicos impresos en 3D para mejorar el tratamiento de enfermedades como el alzhéimer o el párkinson, entre otras
Los hologramas ideados por el equipo de investigadores del CSIC y la UPV permiten abrir de manera selectiva, eficiente y muy focalizada la barrera hematoencefálica, facilitando la administración de fármacos terapéuticos para el tratamiento de patologías que afectan al sistema nervioso central, según informan desde la Agencia SINC.
Los hologramas acústicos ideados por los investigadores de la UPV y el CSIC permiten una apertura de la barrera hematoencefálica más controlada que la que se consigue haciendo uso de los ultrasonidos exclusivamente y, lo que es más importante, pueden corregir esas aberraciones introducidas por el cráneo. Al mismo tiempo, pueden generar un haz de ultrasonidos multifocal en estructuras cerebrales de especial relevancia.
Se trata de la primera vez que se consigue la apertura de la barrera hematoencefálica de manera simultánea en los dos hemisferios. Además, el equipo del CSIC, la UPV y la Universidad de Columbia lo ha conseguido con una resolución muy superior a la estándar, lo que permite una mejor localización de la zona a tratar, lo que minimiza el volumen de tejido cerebral sano que sería sonificado y reduciendo al mismo tiempo el coste y tiempo de intervención.
¿Cómo funciona?
El emisor de ultrasonidos es como un altavoz que vibra a medio millón de oscilaciones por segundo. El holograma se coloca frente a él y es atravesado por la onda; al mismo tiempo, se sitúa un cono lleno de agua en contacto con el cráneo, a través del cual se propaga la onda antes de llegar al paciente; seguidamente, la onda atraviesa el cráneo, focalizando finalmente en la zona cerebral de interés terapéutico. Por otro lado, en el torrente sanguíneo se introducen unas microburbujas (agentes de contraste) que, cuando llegan a los capilares del cerebro y coinciden con el ultrasonido, comienzan a vibrar. El tejido epitelial de la barrera hematoencefálica empieza a ceder y es entonces cuando se abren “pequeñas gritas” por donde pasan las moléculas de los fármacos para el tratamiento de la patología que afecta al sistema nervioso central.
Hologramas personalizados y de bajo coste
El holograma se imprime, personalizado para cada caso, con una impresora 3D.
En la actualidad, el equipo de investigadores de la UPV, el CSIC y la Universidad de Columbia trabaja en la comprobación de esta nueva tecnología para la apertura de la barrera hematoencefálica en macacos, y está diseñando los primeros protocolos para la experimentación en humanos, para el tratamiento de tumores cerebrales y para llevar a cabo estudios de neuroestimulación cerebral.
