Kanyla tenká jako lidský vlas možná zatočí s Alzheimerem a Parkinsonem

Onemocnění mozku jsou obecně považována za obtížně léčitelná. Účinné léky sice existují, ovšem problém nastává zejména v jejich zavedení do klíčových oblastí. Léčitelská beznaděj by se ale mohla již brzy změnit. Odborníci z Massachusettského technologického institutu (MIT) vyvinuli systém, který využívá kanylu o velikosti lidského vlasu. Tenhle miniaturizovaný systém je schopen dodat menší množství léčiv do konkrétní oblasti mozku, kterou je třeba léčit. Tuto ultratenkou jehlu vědci považují za bič na neurodegenerativní onemocnění.

Přesné dávkování

Cílené dávkování by tak umožnilo odborníkům léčit onemocnění, jež postihují velmi specifické mozkové obvody. Zásadní přitom je, že samotný zákrok během aplikace nijak nenaruší funkce zbytku mozku. Sofistikovaný systém se skládá z několika miniaturních trubiček, díky nimž mají lékaři kontrolu nad množstvím dodávaného léku. A nezůstalo přitom pouze u slov. Užitečný vynález byl již úspěšně testován na potkanech. V rámci zvířecí studie odborníci zjistili, že jsou schopni aplikovat přesně stanovené dávky léčiva na místo, které přímo ovlivňuje motorickou funkci potkanů.

„Můžeme podat velmi malé množství různých léků ve srovnání s tím, co můžeme provést intravenózně (přímo do žíly) nebo perorálně, a také pracovat se změnami v chování prostřednictvím infuze léků,“ vysvětlil vedoucí vývoje Canan Dagdeviren. Vědci věří, že pomocí tohoto miniaturního zařízení budou konečně schopni porozumět mozkovým chorobám. Neméně významným přínosem jsou nové způsoby dodávání biofarmaceutik a provádění biosenzorů přímo v mozku. Možná se tak konečně vyřeší zásadní problém, který úspěšnou léčbu mozkových poruch stále sužuje.

Bez vedlejších účinků

Běžně používané léky totiž často interagují s chemickými látkami nazývanými neurotransmitery. Příkladem je levodopa, což je dopaminový prekursor používaný jako antiparkinsonikum. Podobně je na tom i lék Prozac, který se používá pro navýšení hladiny serotoninu u pacientů trpícími depresemi. Tyto látky ale mají jedno společné negativum – mohou mít vedlejší účinky. Působí totiž v celém mozku, tedy i na místech, kde je jejich přítomnost nežádoucí „Jedním z problémů s léky centrální nervové soustavy je to, že nejsou specifické, a pokud je užíváte ústně, působí všude. Jediným způsobem, jak můžeme omezit expozici, je dodat lék pouze do konkrétní oblasti mozku, a k tomu musíme mít extrémně malé kanyly,“ vysvětlil jeden z autorů studie Michael Cima. A právě tuto miniaturní kanylu vědci z MIT vyvinuli. Můžeme si ji představit jako tenkou trubici o průměru asi 30 mikrometrů a délce 10 centimetrů. Jedině tyto miniaturní proporce lékařům dovolí zacílit i velmi malé oblasti uvnitř mozku.

Vědci spojili kanyly s malými čerpadly, které lze implantovat pod kůži. Pomocí těchto čerpadel pak byli schopni přivést do mozků potkanů drobné dávky léčiv čítajících několik stovek nanolitrů. Užitečnost a velký potenciál svého vynálezu pak demonstrovali během zákroku, kdy do vybrané oblasti mozku (substantia nigra – párová struktura ve středním mozku) doručili psychotropní alkaloid zvaný muscimol. Cíl určení se nacházel v místě, odkud mozek pomáhá řídit pohyb. Předchozí studie totiž ukázaly, že muscimol vyvolává podobné příznaky jako Parkinsonova nemoc. Vědci tak pomocí nové metody tyto účinky vyvolali, na což potkani reagovali nepřetržitým otáčením ve směru hodinových ručiček. Následně potkanům jiným kanálem podali specifické dávky fyziologického roztoku, čímž působení zavedeného muscimolu eliminovali. Tímto způsobem přímo prokázali, že jsou schopni zastavit účinky parkinsonského syndromu.

Léčba Parkinsona a Alzheimera

Nové zařízení je přitom nadmíru variabilní a přizpůsobitelné. Není tedy vyloučeno, že se v budoucnu objeví různé kanyly pro různé chemikálie. Výzkumníci se hodlají zaměřit na nádory nebo neurologické poruchy, jako je například Parkinsonova choroba nebo Alzheimerova choroba. Převratná novinka by mohla dokonce zatočit s behaviorálními neurologickými poruchami, jako je závislost nebo obsedantně kompulzivní porucha. Míra použití je skutečně neomezená, neboť kanyly mohou být vyrobeny téměř v jakékoliv délce nebo tloušťce. Vědci dokonce pracují s možností implementace elektrody do mozku, která může být použita ke sledování aktivit neuronů.

Text: Petr Smejkal