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.
Electrochimiothérapie (ECT) est une approche locale qui est utilisée pour le traitement des tumeurs solides de différentes histologies. Son mécanisme est basé sur la membrane cellulaire perméabilisation au moyen de "électroporation". Pour parvenir à la «électroporation», des cellules, des impulsions électriques sont produites par un générateur et délivrée au tissu cible par l'utilisation d'électrodes. L'électroporation est une méthode physique qui est utilisé pour introduire des molécules, comme les médicaments cytostatiques, dans les cellules qui ne pouvait pas passer la membrane cellulaire sur leur propre. En ECT, actuellement, le cisplatine et bléomycine sont cliniquement utilisés. L' efficacité antitumorale électrochimiothérapie est élevée, par exemple jusqu'à 100% de réponse complète des mastocytes canine tumeurs de moins de 2 cm 3 a été atteint. En outre, l'électrochimiothérapie peut être utilisé pour le traitement de tumeurs inopérables. L'une des caractéristiques importantes de l'électrochimiothérapie est qu'il peut être efficace comme traitement ponctuelseulement. Cependant, dans le cas d'une défaillance ou d'une réponse partielle de la tumeur peut être répété plusieurs fois avec une efficacité égale ou améliorée. Electrochimiothérapie est déjà un traitement standard pour les tumeurs cutanées et sous-cutanées de différentes histologies en oncologie humaine et vétérinaire. En outre, plusieurs études cliniques exploitant ECT pour les tumeurs profondes sont en cours.
ECT est une technique d'ablation locale pour le traitement de tumeurs de différents types histologiques. les résultats d'ablation de la destruction cellulaire induite par les médicaments, ce qui est le résultat d'une accumulation accrue de médicaments dans les cellules en raison de changement de perméabilité de la membrane cellulaire induite par la livraison directe d'impulsions électriques sur la peau autour de la tumeur après l'injection intratumorale ou intraveineuse du médicament. Le principal mécanisme de l' ECT est d'améliorer l'efficacité des médicaments cytostatiques par une augmentation de l' accumulation intracellulaire du médicament, par électroperméabilisation de la membrane cellulaire (électroporation) 1,2. Électroporation provoque une absorption de drogue a augmenté de deux cytostatiques: bléomycine et le cisplatine, qui sont des médicaments hydrophiles ayant une mauvaise perméabilité de la membrane. En raison de l'augmentation de la cytotoxicité de la bléomycine et le cisplatine au site d'application de l'impulsion électrique, de faibles doses de médicaments sont nécessaires pour une bonne efficacité anti-tumorale et, par conséquent, peu ou pas de les effets secondaires systémiques de ces médicaments sont observed 3. Une autre caractéristique de l' ECT est un effet antivasculaire de tumeur qui se traduit tout d' abord dans la serrure vasculaire, ie., Diminution du débit sanguin dans la tumeur, et par conséquent le maintien de cytostatiques en son sein et d' autre part dans un vasculaire perturbant l' action, à savoir., Destruction directe des cellules endothéliales des petits vaisseaux sanguins conduisant à une tumeur secondaire mort cellulaire 4-6. Le troisième mécanisme d'ECT efficacité antitumorale est l'activation du système immunitaire ECT induit une réponse immunitaire par un antigène tumoral excrétion dans l'environnement de la tumeur. L'implication du système immunitaire est crucial pour l'éradication complète de la tumeur 7.
ECT a montré un grand potentiel en oncologie humaine, où ECT est déjà utilisé comme un traitement standard pour les tumeurs cutanées et sous – cutanées comme elle présente jusqu'à 80% de réponses objectives 3. En outre, l'ECT est utilisé dans plusieurs études cliniques, le traitement des métastases tumorales dans le cerveau <sup> 8, 9 os et le foie 10. Les études cliniques en oncologie vétérinaire ont déjà démontré que les résultats du traitement ECT dans jusqu'à 80% de longue durée des réponses objectives lors du traitement de tumeurs cutanées et sous – cutanées chez les chiens 11, 12, 13 chats et chevaux 14. L'efficacité antitumorale dépend de la taille de la tumeur et les tumeurs inférieures à 2 cm 3 répondent mieux que les grandes tumeurs 15.
En outre, une étude comparant la chirurgie avec ECT dans le traitement des tumeurs à mastocytes chez les chiens ont montré que le traitement par électrochocs a abouti à 70% de réponses complètes tandis que la chirurgie a abouti à 50% de réponses complètes 11 démontrant que l' ECT est un traitement équivalent à une intervention chirurgicale. En outre, ECT représente une méthode alternative pour le traitement des tumeurs solides à un traitement chirurgical, en particulier dans les cas où les propriétaires ne consentent pas à une intervention chirurgicale ou si les tumeurs sont difficiles à accise avec des marges claires principalement en raison de leuremplacement (par exemple, l' infiltration des gros vaisseaux, des tumeurs de la tête ou de la jambe, dans la région anale , etc.). Le but de cet article est de définir les modalités de fonctionnement des ECT donnant des instructions pour l'utilisation du cisplatine et bléomycine en combinaison avec l'application d'impulsions électriques afin de traiter en toute sécurité et de manière appropriée les tumeurs cutanées et sous-cutanées chez les chiens et les chats.
Électrochimiothérapie est avérée être très efficace contre les différentes tumeurs primaires ou des métastases chez les chiens et les chats. Electrochimiothérapie peut être utilisé avec intention curative des nodules tumoraux cutanée ou sous-cutanée solitaires ou multiples ou comme traitement adjuvant à la chirurgie. Le traitement standard de choix de plusieurs tumeurs chez les chiens, y compris les tumeurs de mastocytes, est l'exérèse chirurgicale de la tumeur. Une étude comparant la chirurgie comme un traitement standard pour ECT dans le traitement des tumeurs à mastocytes chez les chiens ont montré que le traitement par électrochocs a abouti à 70% de réponses complètes tandis que la chirurgie a abouti à 50% de réponses complètes 11 démontrant que l' ECT est un traitement équivalent à une intervention chirurgicale.
Pour l'efficacité antitumorale prononcée des ECT deux conditions doivent être remplies, qui sont des étapes importantes dans le protocole. La première est l'administration de cytostatiques. La présence du médicament dans les tissus cibles détermine l'efficacité ECTque le médicament doit être présent à l'intérieur des cellules afin de les tuer. Lors de l'injection du médicament par voie intratumorale, le signe de la bonne rétention des tissus est le blanchiment des tissus. En outre, une fuite de la solution après l'administration peut se produire à travers les trous produits par l'aiguille dans la tumeur ou dans les tissus pendant nécrosante d'autres sessions d'ECT. Ainsi, pour atteindre 1 mg / cm 3 (cisplatine) ou 3000 UI / cm 3 (bléomycine) concentrations pourraient alors être purement théorique dans ces cas, cependant, l'objectif est d'essayer de conserver autant solution possible dans les tissus cibles. En outre, des impulsions électriques doivent être appliquées aussi rapidement que possible afin d'obtenir un effet vasoconstricteur qui contribue à la conservation de la solution.
Deux voies d'administration différentes peuvent être utilisées avec ECT: intratumorale et intraveineuse. L'efficacité antitumorale de l' ECT avec cisplatine intratumorale ou la bléomycine ou la bléomycine par voie intraveineuse est comparable 21 alors electrochemotherapy avec l'application intraveineuse de cisplatine est moins efficace 22 donc le cisplatine est uniquement utilisé dans l' administration intratumorale. Une autre caractéristique importante du médicament cisplatine est que son utilisation chez les chats est contre – indiquée a été montré cisplatine hautement toxiques chez les chats 23. Si le patient a un ou seulement quelques nodules, puis une voie intratumorale est recommandée. Si le nombre de nodules dépasse ~ 5 nodules, puis une voie intraveineuse est recommandée. injection intratumorale de cisplatine a une certaine efficacité antitumorale même sans l'application d'impulsions électriques, tandis que la bléomycine, en raison de son caractère hydrophile élevé, ne fait pas. Par conséquent, le cisplatine est le premier médicament de choix si l'application intratumorale est possible chez les chiens. Ceci est important en raison de la deuxième condition qui doit être remplie pour l'action antitumorale efficace d'ECT et qui est la couverture de la totalité de la tumeur avec un champ électrique suffisamment élevé. Pour obtenir l'augmentation de la celluleperméabilisation membranaire, le champ électrique induit dans le tissu doit dépasser un certain seuil. La répartition du champ électrique dans le tissu dépend des électrodes, il est donc important quel type d'électrodes sont utilisées. Plate ou électrodes de réseau parallèles peuvent être utilisés en toute sécurité pour les petites tumeurs superficielles 24. Si les tumeurs sont plus épais et plus grand, les électrodes hexagonales sont plus appropriés. Un fait important est que l'application des impulsions électriques peut être répété, de sorte que la zone de la tumeur entière est recouverte, y compris les marges de sécurité. Depuis des impulsions électriques provoquent blocage vasculaire, leur application doit démarrer à partir du bord de la tumeur, vers son centre.
Actuellement, la limitation de la technique est la disponibilité des électrodes, ce qui empêche le traitement des tumeurs profondes. Cependant, la configuration des électrodes est une option technologique qui développe rapidement et maintenant différents ensembles d'électrodes sont utilisées fou administrations spécifiques à long aiguille des électrodes individuelles pour les métastases de tumeurs colorectales dans le foie 25, métastases osseuses 7, le sarcome des tissus mous 26, des électrodes endoluminales pour colorectal, gastrique et les tumeurs de l' œsophage 27 et '' électrodes de type «parapluie» extensibles pour les tumeurs cérébrales 8 .
ECT peut être efficace comme traitement une seule fois, mais dans le cas d'échec ou de la réponse tumorale partielle, il peut être répété plusieurs fois avec une meilleure efficacité. ECT est un traitement ablatif local. Son efficacité locale est jusqu'à 80% du contrôle tumoral local , mais sans effet notable sur les métastases à distance 7, qui est une autre limitation de la thérapie. Par conséquent, pour obtenir une réponse systémique, ECT pourrait être combinée avec d'autres thérapies. Récemment, on a proposé de combiner l' ECT avec une autre application biomédicale d'électroporation, c. -à- électrotransfert de gène de la Molec immunomodulateurule interleukine-12 (IL-12), qui est connu pour son activité anti-tumorale. Combinaison d'ECT et électrotransfert de gènes avec l' IL-12 a déjà été montré pour être une thérapie combinée sûre, sans effets secondaires et une bonne tumeur locale avec un taux élevé de réponse complète de 28, ce qui a également empêché la récurrence des métastases à distance.
En conclusion, les avantages de ECT sont sa simplicité, sa courte durée de séances de traitement, de faibles doses cytostatiques et des effets insignifiants secondaires. En outre, il est effectué sur une base ambulatoire, par conséquent, les patients ne doivent pas rester à l'hôpital.
De nos jours, la disponibilité des différents générateurs d'impulsions électriques sur le marché est en hausse, ce qui conduit également à la baisse du prix des générateurs sans perte de fiabilité et rendant ainsi ECT encore plus abordable. Ceux-ci devraient tous conduire à une utilisation plus large de cette thérapie en médecine vétérinaire.
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 |