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Biology

Elettrochemioterapia Tumori

doi: 10.3791/1038 Published: December 15, 2008

Summary

Elettrochemioterapia è un uso combinato di alcuni farmaci chemioterapici come il cisplatino e la bleomicina e impulsi elettrici applicati al nodulo tumorale trattata. Vi presentiamo il protocollo clinico di elettrochemioterapia per treatmen di metastasi cutanee e sottocutanee di melanoma.

Abstract

Elettrochemioterapia è un uso combinato di alcuni farmaci chemioterapici e impulsi elettrici applicati al nodulo tumorale trattata. Applicazione locale di impulsi elettrici al tumore aumenta la somministrazione di farmaci all'interno delle cellule, in particolare al sito di applicazione di impulsi elettrici. L'assorbimento della droga con la consegna di impulsi elettrici è aumentato solo per i farmaci chemioterapici quali il trasporto attraverso la membrana plasmatica è ostacolato. Tra molti farmaci che sono stati testati finora, bleomicina e il cisplatino trovato la loro strada dai test pre-clinici per l'uso clinico. I dati clinici raccolti all'interno di un certo numero di studi clinici indicano che circa il 80% del trattamento cutaneo e sottocutaneo noduli tumorali di neoplasie diverse si trovano in una risposta obiettiva, da questi, circa il 70% in risposta completa dopo una singola applicazione di elettrochemioterapia. Solitamente un solo trattamento è necessario, tuttavia, elettrochemioterapia può essere ripetuto più volte ogni due settimane con la stessa efficacia di volta in volta. Il trattamento risulta un'efficace eradicazione dei noduli trattati, con un buon effetto estetico, senza tessuto cicatriziale.

Protocol

La procedura di trattamento per elettrochemioterapia è costituito da iniezione di droga locale o sistemica seguita dalla consegna di impulsi elettrici applicati al tumore 1. Informazioni dettagliate sul trattamento viene pubblicato in Procedure Operative Standard (SOP) 2.

Trattamento indicazioni:

  1. Tipo di tumore: carcinoma a cellule basali, e le metastasi cutanee di melanoma maligno, carcinoma mammario, ipernefroma, il sarcoma di Kaposi e altri.
  2. Tumori posizione: cutanea accessibile e noduli tumorali sottocutanei su tutte le parti del corpo.
  3. La dimensione del tumore può essere da 3 mm a 3-5 cm di diametro.
  4. Numero di noduli, da 1 a un massimo di 100.

Trattamento procedura:

  1. Anestesia locale o generale, a seconda del numero dei noduli trattati e la posizione.
  2. Droga scelta: cisplatino o bleomicina. Cisplatino e bleomicina può essere iniettato intratumorally, bleomicina anche per via endovenosa in una dose di 15.000 UI / m 2. Dose iniettata per l'applicazione intratumorale di bleomicina è 250-1000 UI / cm 3 di tessuto tumorale e per il cisplatino 0.5 -1 mg / cm 3 di tessuto tumorale
  3. Intervallo di tempo tra la somministrazione del farmaco e l'applicazione di impulsi elettrici, dopo l'iniezione intratumorale del farmaco immediatamente dopo la somministrazione per via endovenosa dopo 8 min. fino a 28 min.
  4. Generatore di impulsi elettrici per elettrochemioterapia dovrebbe fornire impulsi elettrici ad onda quadra di ampiezza 1000 V o superiore, frequenza di ripetizione da 1 Hz a 5 kHz.
  5. Impulso elettrico parametri: 8 impulsi di esempio 1000 V a 8 mm di distanza tra due elettrodi piatto, frequenza 1 Hz o 5 kHz, durata dell'impulso 100 ms.
  6. Se il tumore intero non può essere compreso tra gli elettrodi, l'applicazione di impulsi elettrici che dovrebbe essere ripetuta molte volte in modo da coprire l'intera area del tumore, inclusi i margini di sicurezza.
  7. Tipo di elettrodi: elettrodi piastra vengono utilizzati per piccole dimensioni, noduli tumorali superficiali, elettrodi ad ago sono per il trattamento di noduli profondi seminato sotto la pelle.

Altre caratteristiche del trattamento:

  1. Di solito singolo trattamento è efficace per il nodulo eradicazione del tumore, ma elettrochemioterapia può essere ripetuto in intervalli di 4 settimane con il tessuto tumorale residuo o noduli tumorali altri.

A causa della mancanza di tossicità sistemica - perché dosi molto basse di bleomicina o cisplatino sono necessari - i pazienti possono essere trattati su un ambulatoriale base, e può lasciare l'ospedale subito dopo il trattamento.

Discussion

Aumento della citotossicità di bleomicina dall'esposizione delle cellule a electroporative impulsi elettrici per la prima volta descritta da Okino M e Mir LM 3,4. Successivamente elettrochemioterapia è stato dimostrato di essere efficace anche per cisplatino 5. Ampia dati preclinici sono stati raccolti in vitro e nei modelli tumorali in vivo negli anni successivi. L'efficacia del trattamento è stato determinato in relazione al dosaggio del farmaco, via della sua amministrazione, i tempi di iniezione di droga e l'applicazione di impulsi elettrici, l'intensità del campo elettrico, la copertura con sufficientemente elevato campo elettrico (E), e un'adeguata selezione degli elettrodi e di posizionamento rispetto al tumore 1,6,7,8. Inoltre, i meccanismi alla base l'efficacia della elettrochemioterapia sono stati elaborati, dimostrando che, oltre ad un effetto diretto di elettrochemioterapia alle cellule tumorali, vascolari effetto di interrompere e risposta immunitaria sono coinvolti 1,6,9. Tutti questi dati raccolti permesso traduzione di elettrochemioterapia nelle cliniche.

I primi studi clinici hanno dimostrato l'efficacia di elettrochemioterapia sulla testa e noduli tumorali del collo e melanoma 10. Più tardi, la sua efficacia è stata dimostrata in altri tipi di tumore, come il carcinoma a cellule basali della pelle, metastasi cutanee di melanoma, tumori mammari, ipernefroma e sarcoma di Kaposi. Ci sono rapporti diversi valutando insieme tutti i dati clinici pubblicati su elettrochemioterapia con bleomicina e cisplatino 11-15. Nel complesso, il tasso di risposta dei tumori trattati è stato di circa 80 risposte obiettive% e circa il 70% di risposte complete 15,16. L'efficacia può essere addirittura superiore con trattamento ripetitivi 17.

Tutti questi dati clinici hanno permesso elettrochemioterapia essere adottate in alcuni paesi europei come trattamento standard, con intento palliativo, sui vari tumori. Il futuro di questo trattamento è quello di introdurre elettrochemioterapia nel trattamento dei tumori e metastasi interna, e nel trattamento combinato, sia con la terapia genica o la radioterapia. Questi tentativi sono già in corso.

Acknowledgments

Gli autori ringraziano il sostegno finanziario del bilancio dello Stato dell'Agenzia di ricerca e di progetto sloveno ESOPE della Commissione europea (QLK-2002-02003), finanziato nell'ambito del 5 ° programma quadro. Gli autori riconoscono il contributo del prof. Marko Snoj, prof. Maja Cemazar, Matej Merkac e Rado Likon in preparazione di questo Video-articolo.

Materials

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

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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).
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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).

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