Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Electrochemotherapy van Tumoren

doi: 10.3791/1038 Published: December 15, 2008

Summary

Electrochemotherapy is een gecombineerd gebruik van bepaalde chemotherapeutische geneesmiddelen, zoals cisplatine en bleomycine en elektrische pulsen toegepast op de behandelde tumor knobbel. We presenteren het klinische protocol van electrochemotherapy voor vezelindustrie van subcutane en cutane metastasen van melanoom.

Abstract

Electrochemotherapy is een gecombineerd gebruik van bepaalde chemotherapeutica en elektrische pulsen toegepast op de behandelde tumor knobbel. Lokale toepassing van elektrische pulsen om de tumor vergroot drug delivery in de cellen, in het bijzonder op de plaats van elektrische puls toepassing. Drug opname door de levering van elektrische pulsen is verhoogd voor alleen die chemotherapeutische geneesmiddelen waarvan het transport door de plasmamembraan wordt belemmerd. Onder de vele medicijnen die tot nu toe getest, bleomycine en cisplatine vonden hun weg van preklinische tests voor klinisch gebruik. Klinische gegevens die zijn verzameld in een aantal klinische studies blijkt dat ongeveer 80% van de behandelde huid en de subcutane tumoren van verschillende maligniteiten zijn in een objectieve respons, van deze, ongeveer 70% in een complete respons na een eenmalige toepassing van electrochemotherapy. Meestal alleen een behandeling nodig is, kan echter electrochemotherapy meerdere keren worden herhaald om de paar weken met een gelijke effectiviteit per keer. De behandeling resulteert in een effectieve uitroeiing van de bewerkte nopjes, met een goed cosmetisch effect zonder weefsel littekens.

Protocol

De behandeling procedure voor electrochemotherapy bestaat uit lokale of systemische geneesmiddelen injectie, gevolgd door de levering van elektrische pulsen toegepast op de tumor een. Gedetailleerde informatie over de behandeling is gepubliceerd in Standard Operating Procedures (SOP) 2.

Behandeling indicaties:

  1. Tumor type: basaalcelcarcinoom, en cutane metastasen van maligne melanoom, borstcarcinoom, hypernefroom, Kaposi-sarcoom en anderen.
  2. Tumor locatie: toegankelijk cutane en subcutane tumoren op alle delen van het lichaam.
  3. Tumorgrootte kan worden van 3 mm tot 3-5 cm in diameter.
  4. Aantal knobbeltjes, van 1 tot 100.

Behandeling procedure:

  1. Plaatselijke of algemene verdoving, afhankelijk van het aantal van de behandelde knobbeltjes en de locatie.
  2. Drug keuze: cisplatine of bleomycine. Cisplatine en bleomycine kan intratumoraal worden geïnjecteerd, bleomycine ook intraveneus in een dosis van 15.000 IE / m 2. Geïnjecteerde dosis voor intratumoural toepassing van bleomycine is 250-1000 IE / cm 3 van tumorweefsel en voor cisplatine 0,5 -1 mg / cm 3 van tumorweefsel
  3. Tijdsinterval tussen de toediening van het geneesmiddel en de toepassing van elektrische pulsen, na intratumorale injectie van het geneesmiddel onmiddellijk na intraveneuze toediening na 8 minuten. tot 28 minuten.
  4. Elektrische puls generator voor electrochemotherapy moeten vierkante golf elektrische pulsen van de amplitude 1,000 V of meer, herhaling frequentie van 1 Hz tot 5 kHz.
  5. Elektrische puls parameters: 8 pulsen van bijv. 1000 V op 8 mm afstand tussen twee elektroden plaat, frequentie 1 Hz of 5 kHz, de duur van de puls 100 ps.
  6. Als de hele tumor kan niet worden omvat tussen de elektroden, moet de toepassing van elektrische pulsen worden herhaald, dat vaak als zo om de hele tumor gebied, met inbegrip veiligheidsmarges te dekken.
  7. Elektrode type: plaatelektroden worden gebruikt voor kleine, oppervlakkige tumoren, naald-elektroden zijn voor de behandeling van diepere geplaatste knobbeltjes onder de huid.

Andere kenmerken van de behandeling:

  1. Meestal enkele behandeling is effectief voor tumor knobbeltje uitroeiing, maar electrochemotherapy kan worden herhaald in vier weken intervallen op de resterende tumorweefsel of andere tumoren.

Wegens gebrek aan systemische toxiciteit - want zeer lage doses van bleomycine of cisplatine nodig zijn - de patiënten kunnen worden behandeld op een poliklinische basis, en kan het ziekenhuis snel verlaten na de behandeling.

Discussion

Verhoging van de cytotoxiciteit van bleomycine door blootstelling van cellen aan electroporative elektrische pulsen werd voor het eerst beschreven door Okino M en Mir LM 3,4. Daarna electrochemotherapy was aangetoond dat ook effectief zijn voor cisplatine 5. Uitgebreide preklinische gegevens werden verzameld op in vitro en in vivo tumor modellen in de volgende jaren. Doeltreffendheid van de behandeling werd bepaald met betrekking tot geneesmiddelen de dosering, de wijze van haar administratie, de timing van het injecteren van drugs en de toepassing van elektrische pulsen, de intensiteit van het elektrische veld, de dekking met een voldoende hoge elektrische veld (E), en de juiste selectie van elektroden en positionering ten opzichte om de tumor te 1,6,7,8. Verder werden mechanismen die ten grondslag liggen aan de effectiviteit van electrochemotherapy uitgewerkt, waaruit blijkt dat, naast de rechtstreekse werking van electrochemotherapy om de tumorcellen, vasculaire verstoren effect en immuunrespons zijn 1,6,9 betrokken. Al deze verzamelde data enabled vertaling van electrochemotherapy in de klinieken.

De eerste klinische studies toonden de effectiviteit van electrochemotherapy op hoofd en nek en melanoom tumoren 10. Later werd de effectiviteit aangetoond op andere typen tumoren, zoals het basaalcelcarcinoom van de huid, cutane metastasen van melanoom, mamma-tumoren, hypernefroom en Kaposi-sarcoom. Er zijn verschillende rapporten evalueren gezamenlijk alle klinische gegevens gepubliceerd over electrochemotherapy met bleomycine en cisplatine 11-15. Over het geheel genomen de respons van de behandelde tumoren was ongeveer 80%-doelstelling de reacties en ongeveer 70% een complete respons 15,16. De effectiviteit kan nog hoger worden door herhaalde behandeling 17.

Al deze klinische gegevens in staat hebben gesteld electrochemotherapy worden vastgesteld in een aantal Europese landen als standaard behandeling met palliatieve intentie, op verschillende tumoren. De toekomst van deze behandeling is electrochemotherapy introduceren in de behandeling van interne tumoren en metastasen, en in de gecombineerde behandeling, zowel met gentherapie of radiotherapie. Deze pogingen zijn al in volle gang.

Acknowledgments

De auteurs dankbaar erkennen financiële steun uit de staatsbegroting van de Sloveense Research Agency en de Europese Commissie ESOPE-project (QLK-2002-02003), gefinancierd door het 5de kaderprogramma. De auteurs erkennen de bijdrage van Prof. Marko Snoj, Prof. Maja Cemazar, Matej Merkac en Rado Likon ter voorbereiding van deze video-artikel.

Materials

Name Type Company Catalog Number Comments
Bleomycin (Blenamax) Reagent Teva Pharmachemie chemotherapeutic drug used in electrochemotherapy
Cliniporator Other IGEA Generator of electric pulses

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).
Electrochemotherapy van Tumoren
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sersa, G., Miklavcic, D. Electrochemotherapy of Tumours. J. Vis. Exp. (22), e1038, doi:10.3791/1038 (2008).More

Sersa, G., Miklavcic, D. Electrochemotherapy of Tumours. J. Vis. Exp. (22), e1038, doi:10.3791/1038 (2008).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter