Fotodynamisk behandling av cancer

Under de senaste åren har man vid behandling av cancer uppmärksammat utvecklingsmetoder som fotodynamisk terapi för cancer. Metoden består i selektiv ackumulation av fotosensibiliseraren efter intravenös eller topisk administrering av tumören, följt av bestrålning med en laser eller nonlaser ljuskälla med en våglängd som motsvarar absorptionsspektrumet för sensibilisatorn. I närvaro av syre upplöst i vävnader sker en fotokemisk reaktion med alstring av singlet syre, vilket skadar membranerna och organellerna av tumörceller och orsakar deras död.

Fotodynamisk terapi av annat än i direkta fototoxiska effekter på tumörceller cancer, ger också blodförsörjningen av tumörvävnaden på grund av att skada endotelet av blodkärl i de lätta exponeringszonen cytokinresponser grund av stimulering av tumörnekrosfaktör produktions neoplasmer, aktivering av makrofager, lymfocyter och leukocyter.

Fotodynamisk terapi av cancer positivt med traditionella metoder för behandling selektiv destruktion av maligna tumörer, möjligheter mnogokursovogo behandling, frånvaro av toxiska reaktioner, immunundertryckande verkan, lokala och systemiska komplikationer möjlighet att behandla en polikliniskt.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10]

Hur utförs fotodynamisk terapi?

Fotodynamisk cancerterapi utförs genom användning av sensibilisatorer, vilka, tillsammans med hög effektivitet och andra egenskaper är: ett lämpligt område och hög spektral absorptionskoefficienten för sensibilisatorn, fluorescerande egenskaper, fotostabilitet för strålning som används för sådan behandling, såsom fotodynamisk terapi av cancer.

Valet av spektralområdet är relaterat till djupet av den terapeutiska effekten på neoplasmen. Det största påverkningsdjupet kan ges av sensibiliserare med en våglängd av spektralmaximum över 770 nm. Sensoriseringsmedelens fluorescerande egenskaper spelar en viktig roll i utvecklingen av behandlingstaktik, utvärdering av läkemedlets biologistyrning och kontroll av resultaten.

De viktigaste kraven för fotosensibiliserare kan formuleras enligt följande:

• hög selektivitet mot cancerceller och en svag fördröjning i normala vävnader;
• låg toxicitet och lätt eliminering från kroppen;
• dålig ackumulering i huden;
• stabilitet under lagring och införande i kroppen;
• bra luminescens för tillförlitlig tumördiagnos;
• högt kvantutbyte av ett triplet tillstånd med en energi av inte mindre än 94 kJ / mol;
• ett intensivt absorptionsmängder i området 660 ± 900 nm.

Första generationens fotosensibilisatorer tillhör klassen av hematoporfyrin (Photofrin-1, Photofrin-2, Photohem et al.), är de vanligaste läkemedel för PDT i onkologi. I medicinsk praxis används hematoporfyrinderivat i stor utsträckning över hela världen under namnet fotofryin i USA och Kanada, foton i Tyskland, NDD i Kina och fotogram i Ryssland.

Fotodynamisk terapi är effektiv cancer med hjälp av dessa läkemedel under följande nosologisk former: obstruktiv maligna esofagus tumörer, blåstumörer, tidigt stadium lungcancer, Barretts esofagit. Resultaten av behandling av tidiga stadier av maligna neoplasmer i huvud- och nackregionen, särskilt struphuvudet, mun- och nässhålan och även nasofarynx har rapporterats. Fotofryn har emellertid ett antal nackdelar: det är ineffektivt att omvandla ljusenergi till cytotoxiska produkter; otillräcklig selektivitet hos ackumulering i tumörer; ljus med önskad våglängd tränger inte djupt in i vävnaden (maximalt 1 cm); hudens ljuskänslighet observeras vanligen, vilket kan ta flera veckor.

I Ryssland utvecklades den första inhemska fotoskrivningssensibiliseraren, som under perioden 1992-1995 kliniskt testades och sedan 1996 tillåtits för medicinsk användning.

Försök att kringgå problemen som manifesteras av användningen av fotofrin ledde till framväxten och studien av fotosensibilisatorer av den andra och tredje generationen.

En av andra generationens fotosensibiliserare är ftalocyaniner - syntetiska porfyriner med ett absorptionsband i intervallet 670-700 nm. De kan bilda chelatföreningar med många metaller, främst med aluminium och zink, och dessa diamagnetiska metaller ökar fototoxiciteten.

På grund av den mycket höga extinktionskoefficient i det röda spektrum ftalocyanin verkar mycket lovande fotosensibilisatorer, men betydande nackdelar vid användning av dem är en lång period av kutan fototoxicitet (6-9 månad), behovet av mycket noggrant följa de ljusförhållanden, närvaron av en viss toxicitet, såväl som långsiktiga komplikationer efter behandling.

År 1994 inledde en klinisk studie av drogen Photosens-aluminium sulfoftalotsianina utvecklats av ett team av författare, som leds av den motsvarande medlem av Russian Academy of Sciences (RAS) GN Vorozhtsov. Detta var första användningen av ftalocyaniner vid sådan behandling som fotodynamisk behandling av cancer.

Representanter för andra generationens sensibilisatorer är också klor och klorliknande sensibilisatorer. Strukturellt är klor porfyrin, men det har en mindre dubbelbindning. Detta leder till en mycket större absorption vid våglängder som förskjuts vidare in i den röda spektrumregionen jämfört med porfyrinerna, vilket till viss del ökar djupet av ljuspenetration i vävnaden.

Fotodynamisk behandling av cancer utförs med flera klor. En ny fotosensibiliserare är ett derivat av dessa derivat. Den innehåller ett komplex av trinatriumsalter av klor E-6 och dess derivat med medicinsk polyvinylpyrrolidon med låg molekylvikt. Foton ackumuleras selektivt i maligna tumörer och med lokal exponering för monokromatiskt ljus med en våglängd av 666-670 nm ger en ljuskänslighetseffekt som leder till skador på tumörvävnaden.

Fotonen är också ett mycket informativt diagnostiskt verktyg i spektro-fluorescensstudien.

Bakterioklorofyllid-serin, en tredje generations sensibilisator, är en av de få kända vattenlösliga sensibilisatorerna med en arbetsvåglängd som överstiger 770 nm. Bakterioklorofyllid-serin ger ett tillräckligt högt kvantutbyte av singlet-syre och har ett acceptabelt kvantutbyte av fluorescens i det nära infraröda området. Genom att använda detta ämne genomfördes framgångsrik fotodynamisk behandling av melanom och några andra neoplasmer på försöksdjur.

Vad är komplikationerna för fotodynamisk behandling för cancer?

Fotodynamisk behandling av cancer är ofta komplicerad av fotodermatoser. Deras utveckling beror på ackumulering av en fotosensibilisator (förutom tumören) i huden, vilket, under påverkan av dagsljus, orsakar en patologisk reaktion. Därför måste patienter efter PDT följa ljusregimen (skyddsglasögon, kläder som skyddar kroppens utsatta delar). Ljusregimens varaktighet beror på typen av fotosensibiliserare. Vid användning av den första generationens fotosensibiliserande (hematoporfyrinderivat), kan denna period vara upp till en månad, med användning av den andra generationens fotosensibiliserande ftalocyanin - upp till sex månader, klor - upp till flera dagar.

Förutom hud och slemhinnor kan sensibiliseraren ackumuleras i organ med hög metabolisk aktivitet, särskilt i njurar och lever, med en överträdelse av dessa organers funktionella kapacitet. Detta problem kan lösas genom att använda en lokal (interstitial) metod för att införa en sensibiliserare i tumörvävnaden. Det utesluter ackumulering av läkemedlet i organ med hög metabolisk aktivitet, möjliggör att öka fotosensibilisatorns koncentration och lindrar patienter från behovet av att observera ljusregimen. Med fotosensibilisatorns lokala administration minskar förbrukningen av läkemedlet och kostnaden för behandling.

Perspektiv på ansökan

För närvarande används fotodynamisk terapi av cancer i stor utsträckning vid onkologi. I den vetenskapliga litteraturen finns det rapporter om att fotodynamisk cancerterapi används i Barretts sjukdom och andra precancerösa processer i slemhinnan i mag-tarmkanalen. Enligt endoskopi i alla patienter med epitelial dysplasi av esofagus slemhinnan och Barretts sjukdom efter PDT inte observerades eventuella rest förändringar i slemhinnan och underliggande vävnader. Fullständig ablation av tumören hos alla patienter som fick PDT observerades med begränsning av tumörtillväxt i magslemhinnan. Sålunda den effektiva ytbehandling av tumörer genom PDT anordnad möjligt att optimera laserteknik palliativ behandling av obstruktiv matstrupen, gallvägarna, och kolorektal patologi samt efterföljande installationen av stenten enligt denna kategori av patienter.

Den vetenskapliga litteraturen beskriver de positiva resultaten efter PDT med användning av en ny fotosensibiliseringsfotoditazin. När tumörer av lungcancer, kan fotodynamisk terapi vara en behandling av val för bilaterala lesioner i bronkialträdet i fall där utförandet av ett kirurgiskt ingrepp på motsatt lunga är omöjligt. Studier utfördes på tillämpningen av PDT av maligna tumörer i huden, mjukvävnad, mag-tarmkanalen, metastaser av maligna tumörer i bröst och andra. Uppmuntrande resultat intraoperativ PDT ansökan buken tumörer.

Såsom observeras ökad apoptos av transformerade celler under PDT i kombination med hypertermi, hyperglykemi, eller bioterapi kemoterapi förefaller motiverad vidare tillämpning av sådana kombinerade tillvägagångssätt i klinisk onkologi.

Fotodynamisk terapi av cancer kan vara den metod som väljs vid behandlingen av patienter med svåra samtidig sjukdom, funktionella resecerbara tumörer när flera lesioner, behandling misslyckande konventionella metoder, när palliativ ingripande.

Förbättring av lasermedicinteknik på grund av utvecklingen av nya fotosensibiliserare och medel för transport av ljusflöden, optimerar tekniken förbättringar av PDT-tumörer från olika lokaliseringar.