Le système nerveux central est un ilôt préservé. La barrière hémato-encéphalique (BHE) constitue un rempart difficilement franchissable avec le système sanguin central, ce qui permet au cerveau d'être protégé de la plupart des substances délétères. Mais cette barrière consitute ausi un frein au passage des médicaments dans le cerveau. C'est pourquoi les scientifiques cherchent à la perméabiliser de façon temporaire.

Une équipe du CEA-Joliot travaille actuellement sur une techique combinée d'ultrasons focalisés et de microbulles (FUS), qui permet d'entreouvrir la BHE de façon transitoire. Elle permettrait par exemple d'améliorer l'efficacité du cetuximab dans le cas des tumeurs cérébrales malignes les plus répandues chez l'adulte, les gliobastomes. Le cetuximab est assez efficace dans le cas des cancers colorectaux, de la tête et du cou et du poumon et constitue un traitement prometteur contre les glioblastomes. Cependant, les essais cliniques utilisant cette molécule n'ont pas démontré d'amélioration significative, ce qui s'explique par la pénétration cérébrale insuffisante du cetuximab au travers de la BHE.

D'autres chercheurs du CEA-Joliot travaillent de concert et ont tiré profit de l'immunoTEP, qui permet l'étude pharmacocinétique in vivo de certaines substances radiomarquées. Cette approche a permis d'évaluer la pertinence et l'impact de la perméabilisation de la BHE par les FUS sur les paramètres de pénétration et d'exposition cérébrale du cetuximab. Des études sur la souris montrent que l'utilisation de FUS induit une augmentation drastique du transfert du cetuximab radiomarqué du sang au cerveau, suivie d'une exposition prolongée du tissu cérébral au cetuximab radiomarqué .