Forschende platzieren Medikamente präzise im Gehirn

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) ist es laut einer Mitteilung gelungen, Medikamente genau dort im Hirn freizusetzen, wo sie notwendig sind. Dafür benutzen sie fokussierte Ultraschallwellen. Mit dieser neuen Methode ist es in Zukunft möglich, Psychopharmaka, Chemotherapeutika und andere Medikamente nur in jene Hirnregionen zu bringen, wo das aus medizinischen Gründen gewünscht ist. Das Blut und andere Areale im Gehirn werden nicht belastet. Das soll eventuelle Nebenwirkungen erheblich reduzieren.

Diese nicht-invasive Methode wird ausserhalb des Kopfes mit Ultraschall gesteuert. Dabei werden spezielle Träger eingesetzt, die den Wirkstoff in kugelförmige Lipidbläschen einpacken. Diese sind an gashaltigen und ultraschallempfindlichen Mikrobläschen befestigt. Sie werden ins Blut injiziert und gelangen so ins Gehirn. In einem ersten Schritt reichern die Forschenden die Wirkstoffträger am gewünschten Ort im Gehirn mit Ultraschallwellen niedriger Energie an. In einem zweiten Schritt bringen sie dort die Wirkstoffträger mit höherer Ultraschallenergie zum Vibrieren. Reibungskräfte zerstören die Aussenmembran der Behälter. Der Wirkstoff wird freigesetzt und an dieser Stelle vom Nervengewebe aufgenommen.

„Weil wir mit unserer Methode Medikamente dort im Körper anreichern können, wo ihre Wirkung erwünscht ist, reicht eine sehr viel geringere Dosis aus“, so Studienleiter und Professor für Neurotechnologie, Mehmet Fatih Yanik. Für ihr Experiment in Ratten benötigten sie beispielsweise 1300-mal weniger Wirkstoff als üblicherweise nötig wäre. Wie es in der Mitteilung weiter heisst, können die Forschenden den Einsatz der Methode beim Menschen erst vorantreiben, wenn sich deren Wirksamkeit und Vorteile bei Tieren bestätigen.

Dieses Forschungsprojekt wurde vom EU-Förderprogramm Horizon 2020 finanziert. Die daraus hervorgegangene Studie wurde jetzt in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht. mm