Artykuł metodologiczny

Elektrochemioterapia nowotworów

28.7K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/1038

⸱

15 grudnia 2008

 , 
1Department of Experimental Oncology, Institute of Oncology Ljubljana, 2Faculty of Electrical Engineering, University of Ljubljana

W tym artykule

Podsumowanie

Elektrochemioterapia polega na połączonym zastosowaniu określonych leków chemioterapeutycznych, takich jak cisplatyna i bleomycyna, oraz impulsów elektrycznych przyłożonych do leczonego guza. Przedstawiamy protokół kliniczny elektrochemioterapii w leczeniu przerzutów podskórnych i skórnych czerniaka.

Streszczenie

Elektrochemioterapia polega na połączonym zastosowaniu określonych leków chemioterapeutycznych oraz impulsów elektrycznych przyłożonych do leczonego guzka nowotworowego. Miejscowe przyłożenie impulsów elektrycznych do guza zwiększa dostarczanie leku do komórek, konkretnie w miejscu aplikacji impulsu. Pobór leku indukowany impulsami elektrycznymi zwiększa się jedynie w przypadku tych leków chemioterapeutycznych, których transport przez błonę plazmatyczną jest utrudniony. Spośród wielu dotychczas testowanych leków bleomycyna i cisplatyna przeszły z etapu badań przedklinicznych do zastosowań klinicznych. Dane kliniczne zebrane w ramach licznych badań wskazują, że około 80% leczonych guzków nowotworowych skóry i tkanek podskórnych o różnej złośliwości wykazuje odpowiedź obiektywną, z czego około 70% to odpowiedź całkowita po jednorazowym zastosowaniu elektrochemioterapii. Zazwyczaj wystarczy tylko jedna terapia, jednak elektrochemioterapcję można powtarzać kilka razy co kilka tygodni z taką samą skutecznością za każdym razem. Leczenie prowadzi do skutecznego usunięcia leczonych guzków, zapewniając dobry efekt kosmetyczny bez bliznowacenia tkanek.

Protokół

Procedura leczenia w elektrochemioterapii polega na miejscowym lub ogólnoustrojowym podaniu leku, po którym następują impulsy elektryczne przyłożone do guza 1. Szczegółowe informacje dotyczące leczenia opublikowano w Standardowych Procedurach Operacyjnych (SOP) 2.

Wskazania do leczenia:

  1. Typ nowotworu: raka podstawnokomórkowego oraz przerzutów skórnych czerniaka złośliwego, raka piersi, hipernefromy, mięsaka Kaposiego i innych.
  2. Lokalizacja nowotworu: dostępne guzki nowotworowe skórne i podskórne w dowolnej części ciała.
  3. Wielkość nowotworu może wynosić od 3 mm do 3-5 cm średnicy.
  4. Liczba guzków: od 1 do maksymalnie 100.

Procedura traktowania:

  1. Znieczulenie miejscowe lub ogólne, w zależności od liczby leczonych guzków i ich lokalizacji.
  2. Wybór leku: cisplatyna lub bleomycyna. Cisplatynę i bleomycinę można podawać w sposób wewnątrznowotworowy, natomiast bleomycinę również dożylnie w dawce 15000 IU/m2. Dawka wstrzykiwana przy podaniu wewnątrznowotworowym wynosi 250-1000 IU/cm3 tkanki nowotworowej dla bleomycyny oraz 0,5-1 mg/cm3 tkanki nowotworowej dla cisplatyny.
  3. Odstęp czasu między podaniem leku a aplikacją impulsów elektrycznych: natychmiast po wstrzyknięciu wewnątrznowotworowym leku lub od 8 min do 28 min po podaniu dożylnym.
  4. Generator impulsów elektrycznych do elektrochemioterapii powinien generować prostokątne impulsy elektryczne o amplitudzie 1000 V lub wyższej i częstotliwości powtarzania od 1 Hz do 5 kHz.
  5. Parametry impulsów elektrycznych: 8 impulsów np. 1000 V w odległości 8 mm między dwiema elektrodami płytkowymi, częstotliwość 1 Hz lub 5 kHz, czas trwania impulsu 100 µs.
  6. Jeśli cały nowotwór nie może zostać objęty elektrodami, aplikację impulsów elektrycznych należy powtórzyć tyle razy, aby pokryć cały obszar guza, wliczając w to marginesy bezpieczeństwa.
  7. Typ elektrod: elektrody płytkowe stosuje się w przypadku małych, powierzchownych guzków nowotworowych, natomiast elektrody igłowe służą do leczenia guzków położonych głębiej pod skórą.

Inne cechy zabiegu:

  1. Zazwyczaj pojedyncza terapia jest skuteczna w celu eradykacji guzka nowotworowego; jednak elektrochemioterapię można powtarzać w odstępach 4 tygodni w obrębie pozostałej tkanki nowotworowej lub innych guzków nowotworowych.

Ze względu na brak toksyczności systemowej – ponieważ wymagane są bardzo niskie dawki bleomycyny lub cisplatyny – pacjenci mogą być leczeni w trybie ambulatoryjnym i mogą opuścić szpital wkrótce po zakończeniu terapii.

Dyskusja

Wzrost cytotoksyczności bleomycyny po poddaniu komórek electroporacyjnym impulsom elektrycznym został po raz pierwszy opisany przez Okino M i Mir LM 3,4. Następnie wykazano, że elektrochemioterapia jest skuteczna również w przypadku cisplatyny 5. W kolejnych latach zebrano obszerne dane przedkliniczne na modelach nowotworowych in vitro i in vivo. Skuteczność leczenia określano w zależności od dawki leku, drogi jego podania, czasu wstrzyknięcia leku i zastosowania impulsów elektrycznych, natężenia pola elektrycznego, obszaru objętego wystarczająco silnym polem elektrycznym (E) oraz odpowiedniego doboru elektrod i ich rozmieszczenia względem guza 1,6,7,8. Ponadto opracowano mechanizmy leżące u podstaw skuteczności elektrochemioterapii, wykazując, że poza bezpośrednim działaniem elektrochemioterapii na komórki nowotworowe, za efekt terapeutyczny odpowiadają również działanie niszczące naczynia krwionośne oraz odpowiedź immunologiczna 1,6,9. Wszystkie zgromadzone dane umożliwiły wdrożenie elektrochemioterapii do praktyki klinicznej.

Pierwsze badania kliniczne wykazały skuteczność elektrochemioterapii w leczeniu guzków nowotworowych głowy i szyi oraz czerniaka 10. Później wykazano jej skuteczność w innych typach nowotworów, takich jak rak podstawnokomórkowy skóry, przerzuty skórne czerniaka, guzy piersi, hipernefroma i mięsak Kaposiego. Istnieje kilka raportów zbiorczo oceniających wszystkie opublikowane dane kliniczne dotyczące elektrochemioterapii z zastosowaniem bleomycyny i cisplatyny 11-15. Ogólnie wskaźnik odpowiedzi leczonych nowotworów wynosił około 80% odpowiedzi obiektywnych i około 70% odpowiedzi całkowitych 15,16. Skuteczność może być jeszcze wyższa przy zastosowaniu powtarzającego się leczenia 17.

Wszystkie te dane kliniczne pozwoliły na wprowadzenie elektrochemioterapii w niektórych krajach europejskich jako standardowej metody leczenia paliatywnego różnych typów nowotworów. Przyszłością tej metody jest zastosowanie elektrochemioterapii w leczeniu nowotworów wewnętrznych i przerzutów, a także w terapii skojarzonej, zarówno z terapią genową, jak i radioterapią. Prace w tym kierunku są już w toku.

Podziękowania

Autorzy wyrażają wdzięczność za wsparcie finansowe z budżetu państwa Słowenii za pośrednictwem Słowenskiej Agencji Badawczej oraz z projektu ESOPE Komisji Europejskiej (QLK-2002-02003), finansowanego w ramach 5. Programu Ramowego. Autorzy dziękują prof. Marko Snojowi, prof. Mai Cemazar, Matejowi Merkacowi i Rado Likonowi za wkład w przygotowanie niniejszego artykułu wideo.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Bleomycyna (Blenamax)OdczynnikTeva Pharmachemielek chemioterapeutyczny stosowany w elektrochemioterapii
CliniporatorInneIGEAGenerator impulsów elektrycznych

Bibliografia

  1. Mir, L. M. Bases and rationale of the electrochemotherapy. EJC Suppl. 4, 38-44 (2006).
  2. Mir, L. M., Gehl, J., Sersa, G., Collins, C. G., Garbay, J. R., Billard, V., Geertsen, P., Rudolf, Z., O'Sullivan, G. C., Marty, M. Standard operating procedures of the electrochemotherapy: instructions for the use of bleomycin or cisplatin administered either systemically or locally and electric pulses delivered by the CliniporatorTM by means of invasive or non-invasive electrodes. EJC Suppl. 4, 14-25 (2006).
  3. Okino, M., Mohri, H. Effects of high-voltage electrical impulse and an anticancer drug on in vivo growing tumors. Jpn. J. Cancer Res. 78, 1319-1321 (1987).
  4. Mir, L. M., Banoun, H., Paoletti, C. Introduction of definite amounts of nonpermeant molecules into living cells after electropermeabilization: direct access to the cytosol. Exp. Cell Res. 175, 15-25 (1988).
  5. Sersa, G., Cemazar, M., Miklavcic, D. Antitumor effectiveness of electrochemotherapy with cis-diamminedichloroplatinum(II) in mice. Cancer Res. 55, 3450-3455 (1995).
  6. Sersa, G., Cemazar, M., Miklavcic, D., Rudolf, Z. Electrochemotherapy of tumours. Radiol. Oncol. 40, 163-174 (2006).
  7. Miklavcic, D., Beravs, K., Semrov, D., Cemazar, M., Demsar, F., Sersa, G. The importance of electric field distribution for effective in vivo electroporation of tissues. Biophys. J. 74, 2152-2158 (1998).
  8. Miklavcic, D., Corovic, S., Pucihar, G., Pavselj, N. Importance of tumour coverage by sufficiently high local electric field for effective electrochemotherapy. EJC Suppl. 4, 45-51 (2006).
  9. Sersa, G., Jarm, T., Kotnik, T., Coer, A., Podkrajsek, M., Sentjurc, M., Miklavcic, D., Kadivec, M., Kranjc, S., Secerov, A., Cemazar, M. Vascular disrupting action of electroporation and electrochemotherapy with bleomycin in murine sarcoma. Brit. J. Cancer. 98, 388-398 (2008).
  10. Mir, L. M., Belehradek, M., Domenge, C., Orlowski, S., Poddevin, B., Belehradek, J. Jr, Schwaab, G., Luboinski, B., Paoletti, C. Electrochemotherapy, a new antitumor treatment: first clinical trial. C. R. Acad. Sci. III. 313, (1991).
  11. Mir, L. M., Glass, L. F., Sersa, G., Teissie, J., Domenge, C., Miklavcic, D., Jaroszeski, M. J., Orlowski, S., Reintgen, D. S., Rudolf, Z., Belehradek, M., Gilbert, R., Rols, M. P., Belehradek, J. Jr, Bachaud, J. M., DeConti, R., Stabuc, B., Cemazar, M., Coninx, P., Heller, R. Effective treatment of cutaneous and subcutaneous malignant tumours by electrochemotherapy. Brit. J. Cancer. 77, 2336-2342 (1998).
  12. Gothelf, A., Mir, L. M., Gehl, J. Electrochemotherapy: results of cancer treatment using enhanced delivery of bleomycin by electroporation. Cancer Treat. Rev. 29, 371-387 (2003).
  13. Byrne, C. M., Thompson, J. F., Johnston, H., Hersey, P., Quinn, M. J., Hughes, M., McCarthy, W. H. Treatment of metastatic melanoma using electroporation therapy with bleomycin (electrochemotherapy). Melanoma Res. 15, 45-51 (2005).
  14. Sersa, G. The state-of-the-art of electrochemotherapy before the ESOPE study: advantages and clinical uses. EJC Suppl. 4, 52-59 (2006).
  15. Sersa, G., Miklavcic, D., Cemazar, M., Rudolf, Z., Pucihar, G., Snoj, M. Electrochemotherapy in treatment of tumours. EJSO. 34, 232-240 (2008).
  16. Marty, M., Sersa, G., Garbay, J. R., Gehl, J., Collins, C. G., Snoj, M., Billard, V., Geertsen, P. F., Larkin, J. O., Miklavcic, D., Pavlovic, I., Paulin-Kosir, S. M., Cemazar, M., Morsli, N., Soden, D. M., Rudolf, Z., Robert, C., O'Sullivan, G. C., Mir, L. M. Electrochemotherapy - an easy, highly effective and safe treatment of cutaneous and subcutaneous metastases: results of ESOPE (European Standard Operating Procedures of Electrochemotherapy) study. EJC Suppl. 4, 3-13 (2006).
  17. Quaglino, P., Mortera, C., Osella-Abate, S., Barberis, M., Illengo, M., Rissone, M., Savoia, P., Bernengo, M. G. Electrochemotherapy with intravenous bleomycin in the local treatment of skin melanoma metastases. Ann. Surg. Oncol. 15, 2215-2222 (2008).

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Impulsy elektrycznedostarczanie lek wbleomycynacisplatynab ona plazmatycznaguzki nowotworowerozmieszczenie elektrodpermeabilizacja b onyodpowied kliniczna
Elektrochemioterapia nowotworów
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki Korzystania

Zasady

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.