Electrochemotherapy is the local treatment of solid tumors. The main mechanism is electroporation-mediated permeabilization of the tumor cells’ membrane which enables increased internalization of cytostatics like bleomycin and cisplatin. Thus, antitumor effectiveness is potentiated at the site of the application of electric pulses to the tumors.
Electrochemotherapy (ECT) is een lokale benadering die wordt gebruikt voor het behandelen van vaste tumoren van verschillende histologie. Het mechanisme berust op celmembraan permeabilisatie via "elektroporatie". De "elektroporatie" van de cellen te bereiken, worden elektrische pulsen gegenereerd door een generator en het doelweefsel uit met het gebruik van elektroden. Elektroporatie is een fysische methode die wordt gebruikt om moleculen te introduceren, zoals cytostatica, in de cellen die het celmembraan niet kan doorgeven op zichzelf. In electrochemotherapy, momenteel, cisplatine en bleomycine worden klinisch gebruikt. Electrochemotherapy antitumor effectiviteit is hoog, bijvoorbeeld tot 100% volledige respons van canine mestcel tumoren kleiner dan 2 cm 3 bedraagt. Bovendien kan electrochemotherapy worden gebruikt voor de behandeling van inoperabele tumoren. Een belangrijk kenmerk van electrochemotherapy is dat het effectief is als een eenmalige behandeling kan wordenalleen. In geval van storing of partiële tumorrespons kan meerdere keren herhaald met dezelfde of verbeterde effectiviteit. Electrochemotherapy al een standaardbehandeling van cutane en subcutane tumoren van verschillende histologie in humane en veterinaire oncologie. Bovendien, een aantal klinische studies exploiteren electrochemotherapy voor diepgewortelde tumoren zijn aan de gang.
ECT is een lokaal ablatieve techniek voor de behandeling van tumoren van verschillende histologie. Ablatie resultaten van de drug geïnduceerde celdoding, dat een gevolg van de toegenomen accumulatie van het geneesmiddel in de cellen door veranderde celmembraan permeabiliteit geïnduceerd door directe levering van elektrische pulsen op de huid rond de tumor na intratumorale of intraveneuze injectie van het geneesmiddel. Het belangrijkste mechanisme van ECT is om de effectiviteit van cytostatica met verhoogde intracellulaire accumulatie van het geneesmiddel versterken, door celmembraan electropermeabilization (elektroporatie) 1,2. Elektroporatie veroorzaakt een verhoogde geneesmiddelopname twee cytostatica: bleomycine en cisplatine, die hydrofiele geneesmiddelen met een slechte permeabiliteit zijn. Door de verhoogde cytotoxiciteit van bleomycine en cisplatine op de plaats van toepassing van elektrische stroom worden lage doses geneesmiddel nodig voor goede antitumor effectiviteit en derhalve geen of minimale systemische bijwerkingen van de geneesmiddelen OBSERVed 3. Een ander kenmerk van ECT is een tumor antivasculaire effect dat enerzijds leidt tot vasculaire slot, dwz., Verminderde bloedtoevoer in de tumor, en derhalve de retentie van cytostatica daarin en ten tweede een vasculaire verstoren werking, dwz., Direct doden van endotheelcellen van de kleine bloedvaten leidt tot secundaire tumor celdood 4-6. Het derde mechanisme van ECT antitumor effectiviteit is de activering van het immuunsysteem ECT een immuunrespons opwekt door tumorantigeen uitscheiding de tumor omgeving. De betrokkenheid van het immuunsysteem is cruciaal voor de volledige uitroeiing van de tumor 7.
ECT heeft aangetoond groot potentieel in humane kanker, waarbij ECT reeds als standaardbehandeling voor cutane en subcutane tumoren wordt gebruikt vertoont tot 80% objectieve responsen 3. Bovendien ECT wordt gebruikt in verschillende klinische studies behandelen tumor metastasen in de hersenen <sup> 8, 9 bot en lever 10. Klinische studies in veterinaire oncologie hebben reeds aangetoond dat behandeling ECT leidt tot 80% langdurig doelstelling respons bij de behandeling van cutane en subcutane tumoren bij honden 11, 12, 13 katten en paarden 14. De werkzaamheid tegen tumoren is afhankelijk van tumorgrootte en tumoren kleiner dan 2 cm 3 reageren beter dan grotere tumoren 15.
Ook een vergelijkende studie chirurgie met ECT behandeling mastceltumoren bij honden toonde aan dat behandeling met ECT resulteerde in 70% van de complete respons tijdens chirurgie resulteerde in 50% van de totale respons 11 aantonen dat ECT een gelijkwaardige behandeling chirurgie. Daarnaast ECT staat voor een alternatieve methode voor de behandeling van solide tumoren chirurgische behandeling, in het bijzonder in die gevallen waarin eigenaren niet instemt met een operatie of als de tumoren zijn moeilijk te accijns met duidelijke marges vooral te wijten aan hunlocatie (bijvoorbeeld infiltreren grote bloedvaten, tumoren van het hoofd of been, in de anale regio etc.). Het doel van dit artikel is om de operationele procedures van ECT het geven van instructies voor het gebruik van cisplatine en bleomycine in combinatie met de toepassing van elektrische pulsen om cutane en subcutane tumoren bij honden en katten veilig en adequaat te behandelen definiëren.
Electrochemotherapy heeft bewezen zeer effectief tegen verschillende primaire tumoren of metastasen bij honden en katten zijn. Electrochemotherapy kan worden gebruikt met opzet curatieve solitair of meerdere cutane of subcutane tumoren of hulpstof behandeling chirurgie. De standaardbehandeling van de keuze voor verscheidene tumoren bij honden, waaronder mestceltumoren, is chirurgische excisie van de tumor. Een studie die chirurgie als een behandeling om de ECT behandeling mastceltumoren bij honden toonde aan dat behandeling met ECT resulteerde in 70% van de complete respons tijdens chirurgie resulteerde in 50% van de totale respons 11 aantonen dat ECT een gelijkwaardige behandeling chirurgie.
Voor de uitgesproken anti-tumor effect van ECT twee voorwaarden moet worden voldaan, die kritische stappen in het protocol zijn. De eerste is de toediening van cytostatica. De aanwezigheid van het geneesmiddel in de doelweefsels bepaalt ECT efficiëntieals geneesmiddel moet aanwezig zijn in de cellen zijn om ze te doden. Bij het injecteren van de drug intratumoraal, het teken van goede weefselretentie is weefsel whitening. Ook zou enige lekkage van oplossing na toediening plaatsvinden door de gaten door de naald in de tumor of necrotiserende weefsels tijdens verdere ECT sessies. Zo bereiken 1 mg / cm 3 (cisplatine) of 3000 IE / cm 3 (bleomycine) concentraties kunnen dan puur theoretisch in die gevallen echter, het doel is om te proberen zoveel mogelijk oplossing in de doelweefsels behouden. Bovendien elektrische pulsen worden zo snel mogelijk om een vaatvernauwende effect dat bijdraagt retentie oplossing te verkrijgen aangebracht.
Twee verschillende routes van toediening kan worden gebruikt met ECT: intratumorale en intraveneuze. De anti-tumor effect van ECT met intratumorale cisplatine of bleomycine of met intraveneus bleomycine is vergelijkbaar met 21 terwijl electrochemotherapy met de intraveneuze toediening van cisplatine minder effectief dan 22 cisplatine alleen in intratumorale toediening. Een ander belangrijk kenmerk van de cisplatine geneesmiddel dat het gebruik bij katten is gecontraïndiceerd cisplatine is aangetoond zeer giftig katten 23 zijn. Als de patiënt één of slechts enkele knobbeltjes, dan een intratumorale route wordt aanbevolen. Als het aantal knobbeltjes overschrijdt ~ 5 knobbeltjes, dan een intraveneuze route wordt aanbevolen. Intratumorale injectie van cisplatine heeft sommige antitumor effectiviteit zelfs zonder toepassing van elektrische pulsen, terwijl bleomycine, vanwege de hoge hydrofiele aard, niet. Daarom cisplatine is het eerste geneesmiddel van keuze als intratumorale toepassing mogelijk bij honden. Dit is belangrijk omdat de tweede voorwaarde waaraan moet worden voldaan om effectief antitumor werking van ECT en dat bereik van de gehele tumor met een voldoende hoog elektrisch veld. De toename in cel vindenmembraan permeabilisatie, moeten de geïnduceerde elektrische veld in het weefsel een bepaalde drempel overschrijdt. De verdeling van het elektrische veld in het weefsel is afhankelijk van de elektroden, daarom is het belangrijk welke elektroden worden gebruikt. Plaat of parallel matrix elektroden kan veilig worden gebruikt voor kleine oppervlakkige tumoren 24. Wanneer de tumoren zijn dikker en groter, zeshoekige elektroden geschikter. Een belangrijk gegeven is dat de toepassing van de elektrische pulsen worden herhaald, zodat de gehele tumor is bedekt, inclusief de veiligheidsmarges. Aangezien elektrische pulsen veroorzaken vasculaire slot moet de toepassing beginnen vanaf de rand van de tumor, richting het midden.
Momenteel is de beperking van de techniek is de beschikbaarheid van de elektroden waarin de behandeling van diepliggende tumoren voorkomt. De configuratie van de elektroden een technologische functie die snel ontwikkelt en nu verschillende reeksen elektroden worden gebruikt fof specifieke administraties lange naald enkele elektroden voor metastasen van colorectale tumoren in de lever 25, botmetastasen 7, weke delen sarcoom 26, endoluminal elektroden voor colorectale, maag- en slokdarmkanker tumoren 27 en uitbreidbaar '' paraplu '' elektroden bij hersentumoren 8 .
ECT kan effectief zijn als slechts een eenmalige behandeling, maar in geval van storing of partiële tumorrespons kan meerdere keren worden herhaald met verbeterde effectiviteit. ECT is een lokale ablatieve behandeling. De lokale effectiviteit is aan 80% van de lokale tumorcontrole maar zonder merkbaar effect op verre metastasen 7, die een andere beperking van de therapie. Daarom een systemische respons ECT kan worden gecombineerd met andere therapieën. Onlangs stelden we een combinatie van ECT met een andere biomedische toepassing van elektroporatie, dat wil zeggen, gen Electroforetisch van de immunomodulerende Molecule interleukine-12 (IL-12), dat bekend staat om zijn antitumoractiviteit. Combinatie van ECT en gen Electroforetisch met IL-12 is reeds aangetoond dat een veilige combinatietherapie zonder bijwerkingen en goede lokale tumor met hoge volledige respons 28, die ook voorkomen herhaling verre metastasen.
Concluderend, de voordelen van electrochemotherapy zijn eenvoud, korte duur van de behandelingen, cytostatische lage doses en onbeduidend bijwerkingen. Daarnaast wordt uitgevoerd op een poliklinische basis, dus de patiënten niet te blijven in het ziekenhuis.
Tegenwoordig is de beschikbaarheid van verschillende producenten van elektrische pulsen op de markt toeneemt hetgeen ook tot een verlaging van de prijs van de turbines zonder verlies van betrouwbaarheid en waardoor electrochemotherapy nog voordeliger. Deze moeten allemaal leiden tot een ruimer gebruik van deze therapie in de diergeneeskunde.
The authors have nothing to disclose.
The authors acknowledge the financial support received from the state budget by the Slovenian Research Agency (program no. P3-0003, project no. J3-6796). The research was conducted in the scope of the EBAM European Associated Laboratory (LEA). This manuscript is the result of the networking efforts of the COST Action TD1104. We wish to thank Alenka Seliskar, Mojca Juvan (Veterinary Faculty, Clinic for Surgery and Small Animals) and Jakob Konda (Institute of Oncology, Ljubljana, Ljubljana, Slovenia) for all of their valuable help.
Cisplatin Kobi | Fresenius Kobi Oncology, Hampshire, Great Britain | citostatic drug | |
Bleomycin PCH | Pharmachemie B.V., Haarlem, Dutch | citostatic drug | |
AquaUltra Basic | Ultragel, Budapest, Hungary | water based gel | |
Electropulsator ELECTROvetS13 | Leroy Betatech, Toulouse, France | square-wave pulse generator |