خبریں

الزائمر کی بیماری، جو بزرگوں کا سب سے عام معاملہ ہے، نے زیادہ تر لوگوں کو دوچار کیا ہے۔

الزائمر کی بیماری کے علاج میں ایک چیلنج یہ ہے کہ دماغی بافتوں تک علاج کی دوائیوں کی ترسیل خون اور دماغ کی رکاوٹ کی وجہ سے محدود ہے۔ مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ ایم آر آئی گائیڈڈ کم شدت پر مرکوز الٹراساؤنڈ الزائمر کی بیماری یا پارکنسنز کی بیماری، دماغی رسولیوں، اور امیوٹروفک لیٹرل سکلیروسیس سمیت دیگر اعصابی عوارض کے مریضوں میں خون کے دماغ کی رکاوٹ کو الٹا کھول سکتا ہے۔

ویسٹ ورجینیا یونیورسٹی کے راکفیلر انسٹی ٹیوٹ فار نیورو سائنس میں حال ہی میں ایک چھوٹے ثبوت کے تصور کے ٹرائل سے پتہ چلتا ہے کہ الزائمر کی بیماری کے مریض جنہوں نے فوکسڈ الٹراساؤنڈ کے ساتھ مل کر ایڈوکانوماب انفیوژن حاصل کیا تھا، عارضی طور پر خون کے دماغ کی رکاوٹ کو کھول دیا گیا تھا جس میں دماغی امائلائڈ بیٹا (Aβ) کی طرف سے ٹرائیلوڈ کی سطح کو نمایاں طور پر کم کیا گیا تھا۔ یہ تحقیق دماغی امراض کے علاج کے لیے نئے دروازے کھول سکتی ہے۔

خون کے دماغ کی رکاوٹ دماغ کو نقصان دہ مادوں سے بچاتی ہے جبکہ ضروری غذائی اجزاء کو گزرنے دیتی ہے۔ لیکن خون کے دماغ کی رکاوٹ دماغ تک علاج کی دوائیوں کی ترسیل کو بھی روکتی ہے، یہ ایک چیلنج ہے جو خاص طور پر الزائمر کی بیماری کا علاج کرتے وقت شدید ہوتا ہے۔ جیسے جیسے دنیا کی عمر بڑھ رہی ہے، الزائمر کے مرض میں مبتلا افراد کی تعداد میں سال بہ سال اضافہ ہو رہا ہے، اور اس کے علاج کے اختیارات محدود ہیں، جس سے صحت کی دیکھ بھال پر بہت زیادہ بوجھ پڑ رہا ہے۔ Aducanumab ایک amyloid beta (Aβ) - بائنڈنگ مونوکلونل اینٹی باڈی ہے جسے امریکی فوڈ اینڈ ڈرگ ایڈمنسٹریشن (FDA) نے الزائمر کی بیماری کے علاج کے لیے منظور کیا ہے، لیکن خون دماغی رکاوٹ میں اس کا دخول محدود ہے۔

فوکسڈ الٹراساؤنڈ مکینیکل لہریں پیدا کرتا ہے جو کمپریشن اور کمزوری کے درمیان دوغلا پن پیدا کرتی ہے۔ جب خون میں انجکشن لگایا جاتا ہے اور الٹراسونک فیلڈ کے سامنے لایا جاتا ہے تو، بلبلے ارد گرد کے ٹشو اور خون سے زیادہ سکیڑتے اور پھیلتے ہیں۔ یہ دوغلے خون کی نالیوں کی دیوار پر مکینیکل تناؤ پیدا کرتے ہیں، جس کی وجہ سے اینڈوتھیلیل خلیات کے درمیان سخت روابط پھیلتے اور کھل جاتے ہیں (نیچے دی گئی تصویر)۔ نتیجے کے طور پر، خون کے دماغ کی رکاوٹ کی سالمیت سے سمجھوتہ کیا جاتا ہے، انووں کو دماغ میں پھیلانے کی اجازت دیتا ہے. خون دماغی رکاوٹ تقریباً چھ گھنٹے میں خود ہی ٹھیک ہو جاتی ہے۔

یہ اعداد و شمار کیپلیری کی دیواروں پر دشاتمک الٹراساؤنڈ کے اثر کو ظاہر کرتا ہے جب خون کی نالیوں میں مائکرو میٹر کے سائز کے بلبلے موجود ہوتے ہیں۔ گیس کی زیادہ سکڑاؤ کی وجہ سے، بلبلے آس پاس کے بافتوں سے زیادہ سکڑتے اور پھیلتے ہیں، جس سے اینڈوتھیلیل سیلز پر مکینیکل دباؤ پڑتا ہے۔ یہ عمل تنگ کنکشن کھولنے کا سبب بنتا ہے اور خون کی نالیوں کی دیوار سے آسٹروسائٹ کے اختتام کو گرنے کا سبب بھی بن سکتا ہے، خون دماغی رکاوٹ کی سالمیت پر سمجھوتہ کرتا ہے اور اینٹی باڈی کے پھیلاؤ کو فروغ دیتا ہے۔ اس کے علاوہ، فوکسڈ الٹراساؤنڈ کے سامنے آنے والے اینڈوتھیلیل سیلز نے اپنی فعال ویکیولر ٹرانسپورٹ کی سرگرمی کو بڑھایا اور ایفلوکس پمپ کے فنکشن کو دبایا، اس طرح دماغ کی اینٹی باڈیز کی کلیئرنس کو کم کر دیا۔ شکل B علاج کا شیڈول دکھاتا ہے، جس میں الٹراساؤنڈ ٹریٹمنٹ پلان تیار کرنے کے لیے کمپیوٹیڈ ٹوموگرافی (CT) اور مقناطیسی گونج امیجنگ (MRI)، بیس لائن پر 18F-flubitaban positron Emission tomography (PET)، فوکسڈ الٹراساؤنڈ ٹریٹمنٹ سے پہلے اینٹی باڈی کا انفیوژن اور علاج کے دوران مائکروویسیکولر انفیوژن، اور مائکروویسیکولر کنٹرول کے لیے استعمال ہونے والے سگنلز کو کنٹرول کیا جاتا ہے۔ علاج فوکسڈ الٹراساؤنڈ ٹریٹمنٹ کے بعد حاصل کی گئی تصاویر میں T1-ویٹڈ کنٹراسٹ بڑھا ہوا MRI شامل تھا، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ الٹراساؤنڈ کے علاج کے علاقے میں خون کے دماغ کی رکاوٹ کھلی ہوئی تھی۔ 24 سے 48 گھنٹوں کے فوکسڈ الٹراساؤنڈ علاج کے بعد اسی علاقے کی تصاویر میں خون دماغی رکاوٹ کو مکمل طور پر ٹھیک ہونے کا پتہ چلتا ہے۔ 26 ہفتوں کے بعد ایک مریض میں فالو اپ کے دوران 18F-flubitaban PET اسکین نے علاج کے بعد دماغ میں Aβ کی سطح کو کم دکھایا۔ شکل C علاج کے دوران ایم آر آئی گائیڈڈ فوکسڈ الٹراساؤنڈ سیٹ اپ کو دکھاتا ہے۔ ہیمسفیریکل ٹرانسڈیوسر ہیلمٹ میں 1,000 سے زیادہ الٹراساؤنڈ ذرائع ہوتے ہیں جو ایم آر آئی سے حقیقی وقت کی رہنمائی کا استعمال کرتے ہوئے دماغ میں ایک واحد فوکل پوائنٹ پر اکٹھا ہوتے ہیں۔

2001 میں، فوکسڈ الٹراساؤنڈ سب سے پہلے جانوروں کے مطالعے میں خون کے دماغ کی رکاوٹ کو کھولنے کے لیے دکھایا گیا تھا، اور اس کے بعد کے طبی مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ فوکسڈ الٹراساؤنڈ منشیات کی ترسیل اور افادیت کو بڑھا سکتا ہے۔ اس کے بعد سے، یہ پایا گیا ہے کہ فوکسڈ الٹراساؤنڈ الزائمر کے مریضوں میں خون کے دماغ کی رکاوٹ کو محفوظ طریقے سے کھول سکتا ہے جو دوائی نہیں لے رہے ہیں، اور چھاتی کے کینسر کے دماغی میٹاسٹیسیس کو اینٹی باڈیز بھی فراہم کر سکتے ہیں۔

مائکرو بلبل کی ترسیل کا عمل

مائیکرو بلبل ایک الٹراساؤنڈ کنٹراسٹ ایجنٹ ہیں جو عام طور پر الٹراساؤنڈ کی تشخیص میں خون کے بہاؤ اور خون کی نالیوں کو دیکھنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ الٹراساؤنڈ تھراپی کے دوران، ایک فاسفولیپڈ لیپت نان پائروجینک بلبلہ آکٹافلووروپروپین کو نس کے ذریعے انجکشن لگایا گیا تھا (شکل 1B)۔ مائیکرو بلبلز انتہائی پولی ڈسپرسڈ ہوتے ہیں، جن کا قطر 1 μm سے کم سے لے کر 10 μm سے زیادہ ہوتا ہے۔ Octafluoropropane ایک مستحکم گیس ہے جو میٹابولائز نہیں ہوتی اور پھیپھڑوں کے ذریعے خارج ہوتی ہے۔ لپڈ شیل جو بلبلوں کو لپیٹتا اور مستحکم کرتا ہے تین قدرتی انسانی لپڈس پر مشتمل ہوتا ہے جو اینڈوجینس فاسفولیپڈس کی طرح میٹابولائز ہوتے ہیں۔

فوکسڈ الٹراساؤنڈ کی تخلیق

فوکسڈ الٹراساؤنڈ ایک ہیمسفریکل ٹرانسڈیوسر ہیلمٹ کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے جو مریض کے سر کو گھیرتا ہے (شکل 1C)۔ ہیلمٹ 1024 آزادانہ طور پر کنٹرول شدہ الٹراساؤنڈ ذرائع سے لیس ہے، جو قدرتی طور پر نصف کرہ کے مرکز میں مرکوز ہیں۔ الٹراساؤنڈ کے یہ ذرائع سائنوسائیڈل ریڈیو فریکوئنسی وولٹیجز سے چلتے ہیں اور مقناطیسی گونج امیجنگ کے ذریعے الٹراسونک لہروں کا اخراج کرتے ہیں۔ مریض ہیلمٹ پہنتا ہے اور الٹراساؤنڈ ٹرانسمیشن کو آسان بنانے کے لیے سر کے گرد پانی کی کمی ہوتی ہے۔ الٹراساؤنڈ جلد اور کھوپڑی کے ذریعے دماغی ہدف تک جاتا ہے۔

کھوپڑی کی موٹائی اور کثافت میں تبدیلی الٹراساؤنڈ کے پھیلاؤ کو متاثر کرے گی، جس کے نتیجے میں الٹراساؤنڈ کے زخم تک پہنچنے میں تھوڑا سا مختلف وقت ہوتا ہے۔ کھوپڑی کی شکل، موٹائی اور کثافت کے بارے میں معلومات حاصل کرنے کے لیے ہائی ریزولوشن کمپیوٹیڈ ٹوموگرافی ڈیٹا حاصل کر کے اس مسخ کو درست کیا جا سکتا ہے۔ کمپیوٹر سمولیشن ماڈل تیز فوکس کو بحال کرنے کے لیے ہر ڈرائیو سگنل کے معاوضہ فیز شفٹ کا حساب لگا سکتا ہے۔ RF سگنل کے مرحلے کو کنٹرول کرتے ہوئے، الٹراساؤنڈ کو الٹراساؤنڈ سورس سرنی کو حرکت دیے بغیر الیکٹرانک طور پر فوکس کیا جا سکتا ہے اور ٹشو کی بڑی مقدار کو کور کرنے کے لیے پوزیشن میں رکھا جا سکتا ہے۔ ٹارگٹ ٹشو کی جگہ کا تعین ہیلمٹ پہننے کے دوران سر کی مقناطیسی گونج امیجنگ کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ ہدف کا حجم الٹراسونک اینکر پوائنٹس کے تین جہتی گرڈ سے بھرا ہوا ہے، جو ہر اینکر پوائنٹ پر 5-10 ms کے لیے الٹراسونک لہریں خارج کرتا ہے، ہر 3 سیکنڈ میں دہرایا جاتا ہے۔ الٹراسونک پاور کو بتدریج بڑھایا جاتا ہے جب تک کہ مطلوبہ بلبلہ بکھرنے والے سگنل کا پتہ نہ لگ جائے، اور پھر اسے 120 سیکنڈ تک رکھا جاتا ہے۔ یہ عمل دیگر میشوں پر اس وقت تک دہرایا جاتا ہے جب تک کہ ہدف کا حجم مکمل طور پر ڈھک نہ جائے۔

خون دماغی رکاوٹ کو کھولنے کے لیے صوتی لہروں کے طول و عرض کو ایک خاص حد سے تجاوز کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے آگے بڑھتے ہوئے دباؤ کے طول و عرض کے ساتھ رکاوٹ کی پارگمیتا بڑھ جاتی ہے جب تک کہ ٹشو کو نقصان نہ پہنچ جائے، جس کا اظہار erythrocyte exosmosis، خون بہنا، apoptosis، اور necrosis کے ساتھ ہوتا ہے، جن میں سے تمام اکثر منسلک ہوتے ہیں۔ cavitation)۔ حد کا انحصار مائکرو بلبل کے سائز اور شیل کے مواد پر ہوتا ہے۔ مائکرو بلبلوں کے ذریعہ بکھرے ہوئے الٹراسونک سگنلز کا پتہ لگانے اور ان کی تشریح کرکے، نمائش کو ایک محفوظ حد میں رکھا جاسکتا ہے۔

الٹراساؤنڈ ٹریٹمنٹ کے بعد، کنٹراسٹ ایجنٹ کے ساتھ T1-ویٹڈ MRI کا استعمال اس بات کا تعین کرنے کے لیے کیا گیا کہ آیا خون کے دماغ کی رکاوٹ ہدف کے مقام پر کھلی تھی، اور T2-وزن والی تصاویر اس بات کی تصدیق کے لیے استعمال کی گئیں کہ آیا اسراف یا خون بہہ رہا ہے۔ یہ مشاہدات اگر ضروری ہو تو دوسرے علاج کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے رہنمائی فراہم کرتے ہیں۔

علاج کے اثر کا اندازہ اور امکان

محققین نے علاج سے پہلے اور علاج کے بعد 18F-flubitaban پوزیٹرون ایمیشن ٹوموگرافی کا موازنہ کرکے دماغ Aβ بوجھ پر علاج کے اثر کو درست کیا تاکہ علاج شدہ علاقے اور مخالف طرف سے ملتے جلتے علاقے کے درمیان Aβ حجم میں فرق کا اندازہ لگایا جاسکے۔ اسی ٹیم کی پچھلی تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ صرف الٹراساؤنڈ پر توجہ مرکوز کرنے سے Aβ کی سطح کو قدرے کم کیا جا سکتا ہے۔ اس آزمائش میں جو کمی دیکھی گئی وہ پچھلے مطالعات سے بھی زیادہ تھی۔

مستقبل میں، علاج کو دماغ کے دونوں اطراف تک پھیلانا بیماری کے بڑھنے میں تاخیر میں اس کی افادیت کا جائزہ لینے کے لیے اہم ہوگا۔ اس کے علاوہ، طویل مدتی حفاظت اور افادیت کا تعین کرنے کے لیے مزید تحقیق کی ضرورت ہے، اور کفایت شعاری کے علاج کے آلات جو آن لائن MRI رہنمائی پر انحصار نہیں کرتے ہیں، وسیع تر دستیابی کے لیے تیار کیے جانے چاہییں۔ پھر بھی، نتائج نے اس امید کو جنم دیا ہے کہ Aβ کو صاف کرنے والے علاج اور ادویات بالآخر الزائمر کی ترقی کو سست کر سکتے ہیں۔