N.36 – Suministro directo de pequeñas dosis de drogas al cerebro

Los medicamentos suministrados (por vía intravenosa u oral) para tratar trastornos cerebrales pueden tener efectos secundarios adversos por actuar sobre todo el sistema nervioso central. Dado que muchos circuitos neuronales clave tienen volúmenes sub milimétricos cúbicos y células con características peculiares, la única vía para limitar la exposición consiste en infundir pequeñas dosis de medicamento en las áreas cerebrales afectadas con mínima difusión y fuga. Ello podría permitir el tratamiento de enfermedades que afectan circuitos cerebrales específicos, sin interferir con la función normal del cerebro.

En el artículo se informa el desarrollo de un sistema de suministro de fármacos miniaturizado, implantable y controlable a distancia, que permite el ajuste dinámico de la terapia con precisión espacial precisa. Se demuestra que dicho dispositivo puede modular químicamente la actividad neuronal local en modelos animales pequeños (roedores) y grandes (primates no humanos), a la vez que permite registrar la actividad neuronal para el control de retroalimentación.

Mediante este dispositivo, que consiste en varios tubos (con diámetros de aproximadamente 30 micrómetros y longitudes de hasta 10 centímetros) contenidos en una aguja de acero inoxidable con un diámetro de aproximadamente 150 micras (como un cabello humano), pueden suministrarse uno o más medicamentos en las profundidades del cerebro, con un control preciso sobre destino y cantidad. De tal modo, con el apoyo de electroencefalografía intracraneal, pueden infundirse dosis sumamente pequeñas de múltiples medicamentos, con un control sumamente preciso, y también manipular los cambios conductuales a través de la infusión de medicamentos.

Este estudio muestra, mediante experimentos en modelos animales grandes, que es posible implantar con seguridad un dispositivo en el cerebro para suministrar directamente múltiples fármacos y proporcionar un control miniaturizado de la actividad eléctrica y la función de neuronas individuales o pequeños grupos de neuronas.

La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud y el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería.