08/05/2017
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Les ultrasons, le Sonocloud

Pour la 1ère fois, des ultrasons rendent perméable la barrière sang-cerveau (BHE) pendant 6 heures pour améliorer l’efficacité des chimiothérapies.



Sonocloud

 
Le Sonocloud
Le sonocloud est un petit implant dans le cerveau qui permet de passer une sonde qui produit des ultrasons. Ce système évite la déviation aléatoire des ultrasons selon la densité de la matière traversée par le faisceau.
Toute la presse en a parlé, une 1ère mondiale, publiée le 15/06/2016 dans la revue internationale « Science Translational Medicine », un essai clinique sur 20 patients avec un petit appareil à ultrasons le Sonocloud pour le traitement des tumeurs de cerveau malignes. C’est une équipe multiple, AP-Hôpitaux de Paris, Pierre et Marie Curie, Inserm, société CarThera réunie à l’ICM et coordonnée par le Pr Alexandre Carpentier, neurochirurgien à l’hôpital de la Pitié-Salpêtrière, qui a réussi grâce aux ultrasons à rendre temporairement perméables des vaisseaux sanguins cérébraux chez des patients atteints d’une tumeur cérébrale maligne en récidive. Cette méthode novatrice permet d’accroître la diffusion des chimiothérapies, dans le cerveau. La Barrière Hémato-Encéphalique (BHE) est une paroi de vaisseaux particulièrement étanche qui freine la diffusion des traitements dans le cerveau. L’équipe du Pr Alexandre Carpentier, du Dr Ahmed Idbaih, et le groupe de neuro-oncologie de l’hôpital de la Pitié-Salpêtrière ont lancé en juillet 2014 un essai clinique de phase 1/2a, chez des patients en récidive de tumeur cérébrale maligne. Un dispositif ultrasonore « SonoCloud » développé par la société « CarThera » a été implanté dans l’épaisseur du crâne, dispositif activé quelques minutes avant l’injection intraveineuse de la chimiothérapie. 2 minutes d’ultrasons suffisent à perméabiliser la BHE pendant 6 heures, permettant une diffusion 5 fois plus importante que d’ordinaire dans le cerveau. A ce jour, et pour la 1ère fois au monde, plusieurs « ouvertures » répétées de la BHE ont pu être observées chez les 20 patients traités. La tolérance est bonne et la BHE se referme spontanément 6 heures après la perfusion intraveineuse. Un grand bravo à toute l’équipe.

La présentation à Télé matin par Christelle Ballestréro le 24/10/2016 avec les explications su Youtube par le Professeur Alexandre Carpentier, à la Salpêtrière, Paris.

Les applications émergentes des ultrasons thérapeutiques en neuro-oncologie, ablation de la Tumeur et bien plus
Actualité n° 573 du 25/08/2016

Auteurs : Hersh DS1, Kim AJWinkles JAEisenberg HMWoodworth GFFrenkel V.1*Department of Neurosurgery, ‡Marlene and Stewart Greenebaum Cancer Center, ¶Center for Biomedical Engineering and Technology, ‖Department of Surgery, #Center for Vascular and Inflammatory Diseases, and **Department of Diagnostic Radiology and Nuclear Medicine, University of Maryland School of Medicine, Baltimore, Maryland; §Department of Pharmaceutical Sciences, University of Maryland School of Pharmacy, Baltimore, Maryland

Les ultrasons focalisés transcrâniens (FUS) non invasifs transmettent une énergie acoustique avec un haut degré d'exactitude et de sécurité vers des cibles à l'intérieur du cerveau. Des avancées technologiques, y compris les transducteurs de synchronisation en temps réel de la température qui permettent de diriger avec thermométrie la résonance magnétique et créer de nouvelles occasions pour une traduction clinique des FUS. La neuro-oncologie, en particulier, est devenue une région majeure d'intérêt pour cette technique parce que les FUS offrent une approche intéressante dans le traitement des tumeurs de cerveau. Les FUS ont la possibilité de produire une double cytotoxicité dans le tissu de la tumeur, d'une part par ablation thermique directe et aussi indirectement par radiosensibilisation. La thérapie sonodynamique permet d'accroître la livraison d'agents thérapeutiques en ouvrant transitoirement la barrière sang-cerveau pour améliorer la distribution intra-cerveau et réduire celle extra-cerveau, Les FUS peuvent moduler le microenvironnement de la tumeur et produire une réponse immunitaire. Dans cette étude, nous décrivons chacune de ces applications pour les FUS, les mécanismes d'action proposés et les études cliniques qui utiliser les FUS en neuro oncologie. 


Les ultrasons focalisés, les FUS
Les sons audibles ont une fréquence entre 20 hertz et 20 Kilohertz. Au delà de 20 kHz ce sont des ultrasons. En médecine on utilise des ultrasons de 1 à 15 mégahertz. L'échographie utilise des ultra-sons et le fameux gel pour éviter la réflexion du faisceau. Le crâne osseux, en raison de sa densité est un problème pour l'utilisation sure du faisceau d'ultrasons au bon endroit avec la bonne puissance. Le Professeur Carpentier à la Salpêtrière expérimente un petit implant de façon à n'utiliser la sonde qu'à l'intérieur du crâne et permettre la dilatation des vaisseaux sanguins. D'autres thérapies sont actuellement à l'étude.

La barrière hématoencéphalique

 

La barrière hémato-encéphalique


La barrière hémato-encéphalique est une barrière anatomique qui filtre et contrôle le passage des substances sanguines
et les empêche de passer librement du sang au liquide céphalo-rachidien. Tous les capillaires du cerveau ne forme pas la BHE, il y en a une seconde, la barrière sang-liquide céphalo-rachidien. Pour accomplir toutes ces fonctions (alimentation, élimination et homéostasie), le circuit des vaisseaux sanguins cérébraux présente, par comparaison avec les vaisseaux périphériques, toute une série de différences structurelles et fonctionnelles. Cette différenciation exerce une très large séparation du cerveau de l'espace extracellulaire environnant, et est une condition essentielle pour la protection du tissu neuronal sensible, et pour l'obtention d'un milieu interne stable. La barrière hémato-encéphalique assure un rôle protecteur contre des agents pathogènes, des toxines. Seuls les nutriments nécessaires au fonctionnement cérébral peuvent passer la barrière hémato-encéphalique. Mais celle-ci bloque également les traitements médicamenteux comme les chimiothérapies. On peut considérer la barrière hématologique comme un double vitrage (cellules endothéliales + lame basale) alors que les vaisseaux sanguins périphériques sont à simple vitrage (pas de lame basale). La barrière hémato-encéphalique est une barrière physiologique qui régule l'admission des éléments du sang par des jonctions serrées.  La barrière hémato-encéphalique protège le cerveau des agents pathogènes, des toxines et des hormones circulant dans le sang, c'est un filtre extrêmement sélectif, à travers lequel seuls les aliments nécessaires au cerveau, comme le sucre, sont admis transmis. Même les plymphocytes ne passent pas. C'est aussi un obstale aux traitements médicamenteux. La recherche sur la manière de surmonter la barrière hémato-encéphalique est tout à fait actuelle. Une atteinte, une lésion, ou la néo vascularisation des tumeurs est une complication à prendre en compte. Les capillaires sont tapissés – comme les vaisseaux périphériques – de cellules endothéliales, mais dans le cerveau, celles-ci sont particulièrement étanches. le nombre des mitochondries est environ de 5 à 10 fois plus élevé que dans les capillaires périphériques, en raison de l'énergie nécessitée pour exercer un transport actif des nutriments nécessaires à travers les cellules. Les cellules endothéliales présentent sur leurs membranes une quantité d'aquaporines, canaux spécialisés pour la régulation de la quantité d'eau au sein du cerveau car il faut aussi éliminer 1/4 de litre de liquide céphalo-rachidien produit chaque jour par le cerveau.


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