Login processing...

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

Biology

Elektrochemotherapie von Tumoren

doi: 10.3791/1038 Published: December 15, 2008

Summary

Elektrochemotherapie ist eine kombinierte Verwendung von bestimmten Chemotherapeutika wie Cisplatin und Bleomycin und elektrischen Impulsen, die behandelten Tumors Knötchen. Wir präsentieren die klinischen Protokoll Elektrochemotherapie für treatmen der subkutanen und kutanen Metastasen von Melanomen.

Abstract

Elektrochemotherapie ist eine kombinierte Verwendung bestimmter Chemotherapeutika und elektrischen Impulsen, die behandelten Tumors Knötchen. Die lokale Anwendung von elektrischen Impulsen, um den Tumor erhöht Drug Delivery in Zellen, insbesondere an der Stelle des elektrischen Impulses Anwendung. Drug-Aufnahme durch Lieferung der elektrischen Impulse ist nur für die Chemotherapeutika, deren Transport durch die Plasmamembran behindert wird erhöht. Unter den vielen Medikamenten, die getestet wurden bisher gefunden Bleomycin und Cisplatin ihrem Weg von vorklinischen Tests für die klinische Anwendung. Klinische Daten in einer Reihe von klinischen Studien gesammelten Daten zeigen, dass ca. 80% der behandelten kutanen und subkutanen Tumorknoten verschiedener Malignome in eine objektive Ansprechrate sind, von diesen, etwa 70% in komplette Remission nach einer einzigen Anwendung Elektrochemotherapie. Üblicherweise wird nur eine Behandlung erforderlich ist, kann jedoch Elektrochemotherapie mehrmals wiederholt werden, alle paar Wochen mit gleicher Effektivität jeder Zeit. Die Behandlung führt zu einer effektiven Bekämpfung der behandelten Knollen, mit einem guten kosmetischen Effekt, ohne Gewebe Narben.

Protocol

Die Behandlungsmethode für Elektrochemotherapie besteht aus lokalen oder systemischen Medikamenten Injektion durch Lieferung von elektrischen Impulsen angewendet, um den Tumor 1 gefolgt. Detaillierte Informationen über die Behandlung ist in Standard Operating Procedures (SOP) 2 veröffentlicht.

Indikationen:

  1. Tumor-Typ: Basalzellkarzinom und Hautmetastasen von malignen Melanomen, Mammakarzinom, Hypernephrom, Kaposi-Sarkom und andere.
  2. Tumor Ort: zugänglich kutanen und subkutanen Tumorknoten auf alle Teile des Körpers.
  3. Tumorgröße kann von 3 mm bis 3-5 cm im Durchmesser sein.
  4. Anzahl der Knoten, von 1 bis zu 100.

Behandlungsablauf:

  1. Lokale Betäubung oder Vollnarkose, je nach der Anzahl der behandelten Knollen und die Lage.
  2. Drug Wahl: Cisplatin oder Bleomycin. Cisplatin und Bleomycin kann intratumoral injiziert werden, Bleomycin auch intravenös in einer Dosis von 15000 IU / m 2. Injizierten Dosis für intratumorale Applikation von Bleomycin ist 250-1000 IU / cm 3 von Tumorgewebe und Cisplatin 0,5 -1 mg / cm 3 von Tumorgewebe
  3. Zeitintervall zwischen den Drug Administration und Anwendung von elektrischen Impulsen, nach intratumorale Injektion des Medikaments sofort nach intravenöser Gabe nach 8 min. bis zu 28 min.
  4. Elektrische Impulsgeber für Elektrochemotherapie sollte Rechteck elektrische Impulse mit einer Amplitude 1000 V oder mehr, Wiederholfrequenz von 1 Hz bis 5 kHz bieten.
  5. Elektrische Pulsparameter: 8 Impulse von zB 1000 V bei 8 mm Abstand zwischen zwei Plattenelektroden, Frequenz 1 Hz oder 5 kHz, Pulsdauer 100 us.
  6. Wenn der ganze Tumor kann nicht zwischen den Elektroden umfasst werden, sollte die Anwendung von elektrischen Impulsen wiederholt, dass viele Male, so dass die ganze Geschwulst Bereich, einschließlich Sicherheitsabstände zu decken.
  7. Elektrodentyp: Plattenelektroden sind für kleine, oberflächliche Tumorknoten verwendet werden Nadelelektroden für die Behandlung von tiefer gesetzte Knötchen unter der Haut.

Weitere Merkmale der Behandlung:

  1. In der Regel einzelne Behandlung ist für Tumorknoten Ausrottung, aber Elektrochemotherapie kann in 4-Wochen-Intervallen auf die restlichen Tumorgewebe oder andere Tumorknoten wiederholt werden.

Aufgrund fehlender systemischer Toxizität - weil sehr niedrigen Dosen von Bleomycin oder Cisplatin sind notwendig - Patienten können auf einer ambulant behandelt werden, und kann das Krankenhaus bald verlassen nach der Behandlung.

Discussion

Erhöhung der Zytotoxizität von Bleomycin durch Exposition von Zellen gegenüber electroporative elektrische Impulse wurde zuerst von Okino M und Mir LM 3,4 beschrieben. Danach Elektrochemotherapie konnte gezeigt werden, um wirksam zu sein auch für Cisplatin 5. Umfangreiche präklinische Daten wurden auf in vitro und in vivo Tumormodellen in den folgenden Jahren gesammelt. Wirksamkeit der Behandlung wurde im Zusammenhang mit Drogenkriminalität Dosierung, Art der Verwaltung, Timing der Injektion und Anwendung von elektrischen Impulsen, die Intensität des elektrischen Feldes, Abdeckung mit einer ausreichend hohen elektrischen Feld (E) und geeignete Wahl der Elektroden und Positionierung gegenüber bestimmt um den Tumor 1,6,7,8. Darüber hinaus wurden Mechanismen der Wirksamkeit der Elektrochemotherapie erarbeitet, die zeigen, dass, neben den direkten Effekt von Elektrochemotherapie an Tumorzellen, gefäßzerstörenden Wirkung und Immunantwort sind 1,6,9 beteiligt. Alle diese gesammelten Daten aktiviert Übersetzung Elektrochemotherapie in den Kliniken.

Die ersten klinischen Studien nachgewiesenen Wirksamkeit von Elektrochemotherapie auf Kopf und Hals und Melanom Tumorknoten 10. Später wurde seine Wirksamkeit bei anderen Tumorarten, wie Basalzellkarzinom der Haut, kutane Metastasen von Melanom, Mamma-Tumoren, Hypernephrom und Kaposi-Sarkom unter Beweis gestellt. Es gibt mehrere Berichte zur Bewertung kollektiv alle klinischen Daten über Elektrochemotherapie mit Bleomycin und Cisplatin 11-15 veröffentlicht. Insgesamt war die Rücklaufquote der behandelten Tumoren etwa 80% objektives Ansprechen und ca. 70% komplette Remissionen 15,16. Die Wirksamkeit kann sogar noch höher durch wiederholte Behandlung 17.

Alle diese klinischen Daten haben Elektrochemotherapie aktivieren, damit Sie in einigen europäischen Ländern als Standard-Behandlung angenommen werden, mit palliativer Intention, auf verschiedenen Tumoren. Die Zukunft dieser Behandlung ist es, Elektrochemotherapie bei der Behandlung von inneren Tumoren und Metastasen, und in der kombinierten Behandlung einzuführen, entweder mit Gentherapie oder Strahlentherapie. Diese Versuche sind bereits im Gange.

Acknowledgments

Die Autoren danken für die finanzielle Unterstützung aus dem Staatshaushalt der slowenischen Research Agency und der Europäischen Kommission ESOPE Projekt (QLK-2002-02003), im Rahmen des 5. Rahmenprogramms finanziert. Die Autoren danken den Beitrag von prof. Marko Snoj, prof. Maja Cemazar, Matej Merkac und Rado Likon in Vorbereitung dieses 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).
Elektrochemotherapie von 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