খবর

বয়স্কদের মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ রোগ, আলঝাইমার রোগ, বেশিরভাগ মানুষকেই জর্জরিত করেছে।

আলঝাইমার রোগের চিকিৎসার ক্ষেত্রে অন্যতম চ্যালেঞ্জ হল রক্ত-মস্তিষ্কের বাধা দ্বারা মস্তিষ্কের টিস্যুতে থেরাপিউটিক ওষুধ সরবরাহ সীমিত। গবেষণায় দেখা গেছে যে এমআরআই-নির্দেশিত নিম্ন-তীব্রতা কেন্দ্রিক আল্ট্রাসাউন্ড আলঝাইমার রোগ বা পার্কিনসন রোগ, মস্তিষ্কের টিউমার এবং অ্যামিওট্রফিক ল্যাটেরাল স্ক্লেরোসিস সহ অন্যান্য স্নায়বিক ব্যাধিতে আক্রান্ত রোগীদের রক্ত-মস্তিষ্কের বাধা বিপরীতভাবে খুলে দিতে পারে।

ওয়েস্ট ভার্জিনিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের রকফেলার ইনস্টিটিউট ফর নিউরোসায়েন্সে সম্প্রতি একটি ছোট প্রুফ-অফ-কনসেপ্ট ট্রায়ালে দেখা গেছে যে আলঝাইমার রোগে আক্রান্ত রোগীরা যারা ফোকাসড আল্ট্রাসাউন্ডের সাথে অ্যাডুকানুমাব ইনফিউশন গ্রহণ করেছিলেন তারা অস্থায়ীভাবে রক্ত-মস্তিষ্কের বাধা খুলে দিয়েছিলেন, ট্রায়ালের দিকে মস্তিষ্কের অ্যামাইলয়েড বিটা (Aβ) লোড উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছিল। গবেষণাটি মস্তিষ্কের ব্যাধিগুলির চিকিৎসার জন্য নতুন দরজা খুলে দিতে পারে।

রক্ত-মস্তিষ্কের বাধা মস্তিষ্ককে ক্ষতিকারক পদার্থ থেকে রক্ষা করে এবং প্রয়োজনীয় পুষ্টি উপাদানগুলিকে এর মধ্য দিয়ে যেতে দেয়। কিন্তু রক্ত-মস্তিষ্কের বাধা মস্তিষ্কে থেরাপিউটিক ওষুধ সরবরাহেও বাধা দেয়, যা আলঝাইমার রোগের চিকিৎসার ক্ষেত্রে বিশেষভাবে তীব্র একটি চ্যালেঞ্জ। বিশ্বের বয়স বাড়ার সাথে সাথে, আলঝাইমার রোগে আক্রান্ত মানুষের সংখ্যা বছর বছর বৃদ্ধি পাচ্ছে এবং এর চিকিৎসার বিকল্পগুলি সীমিত হচ্ছে, যা স্বাস্থ্যসেবার উপর ভারী বোঝা চাপিয়ে দিচ্ছে। অ্যাডুকানুমাব হল একটি অ্যামাইলয়েড বিটা (Aβ)-বাইন্ডিং মনোক্লোনাল অ্যান্টিবডি যা আলঝাইমার রোগের চিকিৎসার জন্য মার্কিন খাদ্য ও ওষুধ প্রশাসন (FDA) দ্বারা অনুমোদিত হয়েছে, তবে রক্ত-মস্তিষ্কের বাধায় এর প্রবেশ সীমিত।

ফোকাসড আল্ট্রাসাউন্ড যান্ত্রিক তরঙ্গ তৈরি করে যা সংকোচন এবং তরলীকরণের মধ্যে দোলন সৃষ্টি করে। রক্তে ইনজেকশনের মাধ্যমে এবং অতিস্বনক ক্ষেত্রের সংস্পর্শে এলে, বুদবুদগুলি আশেপাশের টিস্যু এবং রক্তের চেয়ে বেশি সংকুচিত এবং প্রসারিত হয়। এই দোলনগুলি রক্তনালীর দেয়ালে যান্ত্রিক চাপ তৈরি করে, যার ফলে এন্ডোথেলিয়াল কোষগুলির মধ্যে শক্ত সংযোগগুলি প্রসারিত এবং খোলা হয় (নীচের চিত্র)। ফলস্বরূপ, রক্ত-মস্তিষ্কের বাধার অখণ্ডতা ক্ষতিগ্রস্ত হয়, যার ফলে অণুগুলি মস্তিষ্কে ছড়িয়ে পড়তে পারে। রক্ত-মস্তিষ্কের বাধা প্রায় ছয় ঘন্টার মধ্যে নিজে থেকেই সেরে যায়।

রক্তনালীতে মাইক্রোমিটার আকারের বুদবুদ থাকলে কৈশিক দেয়ালের উপর দিকনির্দেশক আল্ট্রাসাউন্ডের প্রভাব চিত্রটিতে দেখানো হয়েছে। গ্যাসের উচ্চ সংকোচনশীলতার কারণে, বুদবুদগুলি আশেপাশের টিস্যুর চেয়ে বেশি সংকুচিত এবং প্রসারিত হয়, যার ফলে এন্ডোথেলিয়াল কোষগুলির উপর যান্ত্রিক চাপ পড়ে। এই প্রক্রিয়ার ফলে টাইট সংযোগগুলি খোলা হয় এবং রক্তনালী প্রাচীর থেকে অ্যাস্ট্রোসাইট প্রান্তগুলি পড়ে যেতে পারে, যা রক্ত-মস্তিষ্কের বাধার অখণ্ডতাকে ক্ষতিগ্রস্ত করে এবং অ্যান্টিবডি বিস্তারকে উৎসাহিত করে। এছাড়াও, ফোকাসড আল্ট্রাসাউন্ডের সংস্পর্শে আসা এন্ডোথেলিয়াল কোষগুলি তাদের সক্রিয় ভ্যাকুওলার পরিবহন কার্যকলাপ বৃদ্ধি করে এবং প্রবাহ পাম্পের কার্যকারিতা দমন করে, যার ফলে মস্তিষ্কের অ্যান্টিবডিগুলির ক্লিয়ারেন্স হ্রাস পায়। চিত্র B চিকিৎসার সময়সূচী দেখায়, যার মধ্যে রয়েছে কম্পিউটেড টোমোগ্রাফি (CT) এবং ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স ইমেজিং (MRI), বেসলাইনে 18F-ফ্লুবিটাবান পজিট্রন নির্গমন টোমোগ্রাফি (PET), ফোকাসড আল্ট্রাসাউন্ড চিকিৎসার আগে অ্যান্টিবডি ইনফিউশন এবং চিকিৎসার সময় মাইক্রোভেসিকুলার ইনফিউশন, এবং চিকিৎসা নিয়ন্ত্রণে ব্যবহৃত মাইক্রোভেসিকুলার স্ক্যাটারিং আল্ট্রাসাউন্ড সংকেতের অ্যাকোস্টিক পর্যবেক্ষণ। ফোকাসড আল্ট্রাসাউন্ড চিকিৎসার পর প্রাপ্ত ছবিগুলিতে T1-ওয়েটেড কনট্রাস্ট-এনহ্যান্সড এমআরআই অন্তর্ভুক্ত ছিল, যা দেখায় যে আল্ট্রাসাউন্ড চিকিৎসা করা এলাকায় রক্ত-মস্তিষ্কের বাধা খোলা ছিল। 24 থেকে 48 ঘন্টা ফোকাসড আল্ট্রাসাউন্ড চিকিৎসার পর একই এলাকার চিত্রগুলিতে রক্ত-মস্তিষ্কের বাধা সম্পূর্ণ নিরাময় দেখানো হয়েছে। 26 সপ্তাহ পরে একজন রোগীর ফলো-আপের সময় 18F-ফ্লুবিটাবান পিইটি স্ক্যানে চিকিৎসার পর মস্তিষ্কে Aβ এর মাত্রা কমে যাওয়ার লক্ষণ দেখা গেছে। চিত্র C চিকিৎসার সময় এমআরআই-নির্দেশিত ফোকাসড আল্ট্রাসাউন্ড সেটআপ দেখায়। হেমিস্ফেরিক্যাল ট্রান্সডিউসার হেলমেটে 1,000 টিরও বেশি আল্ট্রাসাউন্ড উৎস রয়েছে যা এমআরআই থেকে রিয়েল-টাইম নির্দেশিকা ব্যবহার করে মস্তিষ্কের একটি একক ফোকাল পয়েন্টে একত্রিত হয়।

২০০১ সালে, প্রাণী গবেষণায় ফোকাসড আল্ট্রাসাউন্ড প্রথম দেখা গিয়েছিল যে রক্ত-মস্তিষ্কের বাধা খোলার জন্য প্ররোচিত করে, এবং পরবর্তী প্রাক-ক্লিনিক্যাল গবেষণায় দেখা গেছে যে ফোকাসড আল্ট্রাসাউন্ড ওষুধ সরবরাহ এবং কার্যকারিতা বৃদ্ধি করতে পারে। তারপর থেকে, এটি পাওয়া গেছে যে ফোকাসড আল্ট্রাসাউন্ড আল্জ্হেইমের রোগীদের যারা ওষুধ গ্রহণ করছেন না তাদের রক্ত-মস্তিষ্কের বাধা নিরাপদে খুলতে পারে এবং স্তন ক্যান্সারের মস্তিষ্কের মেটাস্টেসে অ্যান্টিবডি সরবরাহ করতে পারে।

মাইক্রোবাবল ডেলিভারি প্রক্রিয়া

মাইক্রোবাবল হল একটি আল্ট্রাসাউন্ড কনট্রাস্ট এজেন্ট যা সাধারণত আল্ট্রাসাউন্ড রোগ নির্ণয়ের সময় রক্ত ​​প্রবাহ এবং রক্তনালী পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়। আল্ট্রাসাউন্ড থেরাপির সময়, অক্টাফ্লুরোপ্রোপেনের একটি ফসফোলিপিড-আবৃত নন-পাইরোজেনিক বাবল সাসপেনশন শিরাপথে ইনজেকশন দেওয়া হয়েছিল (চিত্র 1B)। মাইক্রোবাবলগুলি অত্যন্ত পলিডিসপার্সড, যার ব্যাস 1 μm এর কম থেকে 10 μm এর বেশি। অক্টাফ্লুরোপ্রোপেন হল একটি স্থিতিশীল গ্যাস যা বিপাকিত হয় না এবং ফুসফুসের মাধ্যমে নির্গত হতে পারে। বুদবুদগুলিকে মোড়ানো এবং স্থিতিশীল করে এমন লিপিড শেল তিনটি প্রাকৃতিক মানব লিপিড দ্বারা গঠিত যা এন্ডোজেনাস ফসফোলিপিডের মতোই বিপাকিত হয়।

ফোকাসড আল্ট্রাসাউন্ড তৈরি করা

রোগীর মাথা ঘিরে থাকা একটি হেমিস্ফেরিক্যাল ট্রান্সডিউসার হেলমেট দ্বারা ফোকাসড আল্ট্রাসাউন্ড তৈরি করা হয় (চিত্র 1C)। হেলমেটটিতে 1024টি স্বাধীনভাবে নিয়ন্ত্রিত আল্ট্রাসাউন্ড উৎস রয়েছে, যা প্রাকৃতিকভাবে গোলার্ধের কেন্দ্রে কেন্দ্রীভূত। এই আল্ট্রাসাউন্ড উৎসগুলি সাইনোসয়েডাল রেডিও-ফ্রিকোয়েন্সি ভোল্টেজ দ্বারা চালিত হয় এবং চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং দ্বারা পরিচালিত অতিস্বনক তরঙ্গ নির্গত করে। রোগী একটি হেলমেট পরেন এবং আল্ট্রাসাউন্ড সংক্রমণ সহজতর করার জন্য গ্যাসমুক্ত জল মাথার চারপাশে সঞ্চালিত হয়। আল্ট্রাসাউন্ড ত্বক এবং খুলির মধ্য দিয়ে মস্তিষ্কের লক্ষ্যবস্তুতে ভ্রমণ করে।

মাথার খুলির পুরুত্ব এবং ঘনত্বের পরিবর্তন আল্ট্রাসাউন্ড প্রচারকে প্রভাবিত করবে, যার ফলে আল্ট্রাসাউন্ড ক্ষতস্থানে পৌঁছাতে কিছুটা ভিন্ন সময় লাগবে। খুলির আকৃতি, বেধ এবং ঘনত্ব সম্পর্কে তথ্য পেতে উচ্চ-রেজোলিউশনের কম্পিউটেড টমোগ্রাফি ডেটা অর্জন করে এই বিকৃতি সংশোধন করা যেতে পারে। একটি কম্পিউটার সিমুলেশন মডেল তীক্ষ্ণ ফোকাস পুনরুদ্ধার করার জন্য প্রতিটি ড্রাইভ সিগন্যালের ক্ষতিপূরণপ্রাপ্ত ফেজ শিফট গণনা করতে পারে। RF সিগন্যালের ফেজ নিয়ন্ত্রণ করে, আল্ট্রাসাউন্ডকে ইলেকট্রনিকভাবে ফোকাস করা যেতে পারে এবং আল্ট্রাসাউন্ড সোর্স অ্যারে না সরিয়ে প্রচুর পরিমাণে টিস্যু ঢেকে রাখার জন্য স্থাপন করা যেতে পারে। হেলমেট পরা অবস্থায় মাথার চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং দ্বারা লক্ষ্য টিস্যুর অবস্থান নির্ধারণ করা হয়। লক্ষ্য আয়তন অতিস্বনক অ্যাঙ্কর পয়েন্টের একটি ত্রিমাত্রিক গ্রিড দিয়ে পূর্ণ হয়, যা প্রতিটি অ্যাঙ্কর পয়েন্টে 5-10 ms এর জন্য অতিস্বনক তরঙ্গ নির্গত করে, প্রতি 3 সেকেন্ডে পুনরাবৃত্তি করে। কাঙ্ক্ষিত বুদবুদ বিচ্ছুরণ সংকেত সনাক্ত না হওয়া পর্যন্ত অতিস্বনক শক্তি ধীরে ধীরে বৃদ্ধি করা হয় এবং তারপর 120 সেকেন্ডের জন্য ধরে রাখা হয়। লক্ষ্য আয়তন সম্পূর্ণরূপে ঢেকে না যাওয়া পর্যন্ত এই প্রক্রিয়াটি অন্যান্য জালে পুনরাবৃত্তি করা হয়।

রক্ত-মস্তিষ্কের বাধা খোলার জন্য শব্দ তরঙ্গের প্রশস্ততা একটি নির্দিষ্ট সীমা অতিক্রম করতে হয়, যার বাইরে বাধার ব্যাপ্তিযোগ্যতা ক্রমবর্ধমান চাপের প্রশস্ততার সাথে বৃদ্ধি পায় যতক্ষণ না টিস্যু ক্ষতি হয়, যা লোহিত রক্তকণিকার এক্সোসমোসিস, রক্তপাত, অ্যাপোপটোসিস এবং নেক্রোসিস হিসাবে প্রকাশিত হয়, যা প্রায়শই বুদবুদের পতনের সাথে যুক্ত (যাকে ইনর্শিয়াল ক্যাভিটেশন বলা হয়)। থ্রেশহোল্ড মাইক্রোবাবলের আকার এবং শেল উপাদানের উপর নির্ভর করে। মাইক্রোবাবল দ্বারা ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা অতিস্বনক সংকেত সনাক্ত এবং ব্যাখ্যা করে, এক্সপোজারকে একটি নিরাপদ সীমার মধ্যে রাখা যেতে পারে।

আল্ট্রাসাউন্ড চিকিৎসার পর, লক্ষ্য স্থানে রক্ত-মস্তিষ্কের বাধা খোলা আছে কিনা তা নির্ধারণের জন্য কনট্রাস্ট এজেন্ট সহ T1-ওয়েটেড এমআরআই ব্যবহার করা হয়েছিল, এবং এক্সট্রাভ্যাসেশন বা রক্তপাত হয়েছে কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য T2-ওয়েটেড ছবি ব্যবহার করা হয়েছিল। প্রয়োজনে অন্যান্য চিকিৎসা সমন্বয়ের জন্য এই পর্যবেক্ষণগুলি নির্দেশিকা প্রদান করে।

থেরাপিউটিক প্রভাবের মূল্যায়ন এবং সম্ভাবনা

গবেষকরা চিকিৎসার আগে এবং পরে 18F-ফ্লুবিটাবান পজিট্রন নির্গমন টমোগ্রাফি তুলনা করে মস্তিষ্কের Aβ লোডের উপর চিকিৎসার প্রভাব পরিমাপ করেছেন যাতে চিকিৎসা করা এলাকা এবং বিপরীত দিকের A এর মতো এলাকার মধ্যে Aβ আয়তনের পার্থক্য মূল্যায়ন করা যায়। একই দলের পূর্ববর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে কেবল আল্ট্রাসাউন্ড ফোকাস করলে Aβ এর মাত্রা কিছুটা কমানো সম্ভব। এই পরীক্ষায় পরিলক্ষিত হ্রাস পূর্ববর্তী গবেষণার তুলনায় আরও বেশি ছিল।

ভবিষ্যতে, রোগের অগ্রগতি বিলম্বিত করার ক্ষেত্রে এর কার্যকারিতা মূল্যায়নের জন্য মস্তিষ্কের উভয় দিকে চিকিৎসা সম্প্রসারণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হবে। এছাড়াও, দীর্ঘমেয়াদী নিরাপত্তা এবং কার্যকারিতা নির্ধারণের জন্য আরও গবেষণা প্রয়োজন, এবং অনলাইন এমআরআই নির্দেশিকা নির্ভর নয় এমন সাশ্রয়ী থেরাপিউটিক ডিভাইসগুলি আরও বিস্তৃত প্রাপ্যতার জন্য তৈরি করা উচিত। তবুও, অনুসন্ধানগুলি আশাবাদ জাগিয়েছে যে Aβ পরিষ্কার করে এমন চিকিৎসা এবং ওষুধগুলি অবশেষে আলঝাইমারের অগ্রগতি ধীর করতে পারে।