IRE – Nanoknife
Λειτουργία – Εφαρμογές
Η μη αναστρέψιμη ηλεκτροπόρωση (IRE) αποτελεί μια καινοτόμο μέθοδο καταστροφής των όγκων. Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιεί μη θερμική ηλεκτρική ενέργεια για να δημιουργήσει αμέτρητους μόνιμους νανοπόρους στην κυτταρική μεμβράνη, προκειμένου να καταστρέψει το κύτταρο. Η καταστροφή της κυτταρικής ομοιόστασης (μέσω καταστροφής της μεμβράνης του κυττάρου) οδηγεί στην απόπτωση και στη μόνιμη νέκρωση (κυτταρικό θάνατο) των καρκινικών κυττάρων.
Στη μέθοδο, ένα σύντομο αλλά δυνατό ηλεκτρικό πεδίο μεγαλύτερο από 0,5 V/nm105 (1,500-3,000 volts) εφαρμόζεται στη στοχευμένη περιοχή και προκαλεί, μέσω δημιουργίας πόρων, την καταστροφή της κυτταρικής μεμβράνης και εν συνέχεια της κυτταρικής ομοιόστασης προκαλώντας τον κυτταρικό θάνατο με το μηχανισμό της απόπτωσης, οδηγώντας στη νέκρωση.
Το πλεονέκτημα του κυτταρικού θανάτου που προκαλείται μέσω της μεθόδου αυτής είναι η ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος και των φαγοκυττάρων, τα οποία καθαρίζουν τα υπολείμματα της καταστροφής οδηγώντας σε γρήγορη ανάρρωση και αναγέννηση από κάποια όργανα, καθώς η απόπτωση είναι και αναγνωρίζεται από τον οργανισμό ως ένα φυσικό στάδιο του κυτταρικού κύκλου ζωής.
Κατά την μη αναστρέψιμη ηλεκτροπόρωση (IRE), το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργείται, στερείται θερμότητας και επομένως οδηγεί σε μη θερμική καταστροφή του κυττάρου. Η ενέργεια που διοχετεύεται από 2 τουλάχιστον καθετήρες-ηλεκτρόδια NanoKnife, παράγει μια θερμοκρασία ιστού χαμηλότερη από 50°C.
Διατήρηση ζωτικών δομών
Το μοναδικό χαρακτηριστικό της καταστροφής των όγκων με τη μέθοδο αυτή, το οποίο τη διαφοροποιεί από άλλες μεθόδους καταστροφής όγκων, είναι η δυνατότητα διαφύλαξης των ζωτικών δομών εντός της ζώνης καταστροφής.
Το IRE επηρεάζει μόνο την κυτταρική μεμβράνη και πολύ λιγότερο άλλες ιστικές δομές. Μπορεί έτσι να χρησιμοποιηθεί για την αντιμετώπιση όγκων κοντά σε ζωτικές δομές όπως είναι η ουρήθρα, τα νεύρα και τα αγγεία, ακόμη και αν αυτά διηθούνται.
Οι δομές που αποτελούνται κυρίως από πρωτεΐνες, όπως είναι ο χιτώνας των αγγείων και οι δομές κολλαγόνου, δεν καταστρέφονται από την κατάλυση με IRE. Αντίθετα, όλες οι δομές των πρωτεϊνών και το DNA των κυττάρων μπορούν να καταστραφούν με τη χρήση των θερμικών μεθόδων καταστροφής.
Απουσία φαινομένου απαγωγής θερμότητας
Η μέθοδος IRE χρησιμοποιεί πολλαπλούς σύντομους ηλεκτρικούς παλμούς οι οποίοι αυξάνουν τη θεραπευτική αποτελεσματικότητα και μειώνουν τα θερμικά φαινόμενα, επιτρέποντας την πτώση θερμοκρασίας των ιστών και αποφεύγοντας τις θερμικές επιπτώσεις. Από τη στιγμή που η μέθοδος IRE είναι ανεξάρτητη από θερμότητα ή ψύξη, επιτυγχάνει εστιασμένη ζώνη κατάλυσης του όγκου, χωρίς φαινόμενα απαγωγής θερμότητας εξαιτίας ροής αίματος (heat sink effect) και ως εκ τούτου δεν συναντάμε ημιτελείς καταστροφές εξαιτίας των φαινομένων αλλά ούτε θερμικά εγκαύματα και τραύματα.
Παρόλο που η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα των συμβατικών θερμικών μεθόδων καταστροφής (RFA, Microwave, Laser κλπ.) έχει αποδειχθεί σε διάφορες μελέτες, υπάρχουν περιορισμοί στη χρήση τους. Η αποτελεσματικότητα των θερμικών μεθόδων καταστροφής παρεμποδίζεται από το φαινόμενο της απαγωγής θερμότητας εξαιτίας ροής αίματος με αποτέλεσμα οι περιαγγειακοί ιστοί να μην καταστρέφονται ολοκληρωτικά, οδηγώντας έτσι σε ημιτελή καταστροφή του όγκου και υποτροπή αυτού.
Η μέθοδος IRE αποδεδειγμένα προκαλεί αποτελεσματική και ολοκληρωτική καταστροφή του ιστού, ακόμα και σε περιπτώσεις όπου η ζώνη κατάλυσης είναι πολύ κοντά σε μεγάλο αγγείο του οποίου η βατότητα δεν επηρεάζεται.
Πολύ σύντομοι χρόνοι κατάλυσης & συνέργεια με χημειοθεραπευτικό σχήμα
Ο χρόνος της συνεδρίας με τη μέθοδο IRE είναι εντυπωσιακά σύντομος, με την καταστροφή να ολοκληρώνεται εντός μερικών δευτερόλεπτων μέχρι πολύ λίγων λεπτών. Ο συνδυασμός της μεθόδου IRE με χημειοθεραπεία έχει αποδεδειγμένα πλεονεκτήματα που σχετίζονται με την αύξηση του συνολικού προσδόκιμου επιβίωσης του ασθενούς.
Το σύστημα NANOKNIFE®
Ο χρόνος της συνεδρίας με τη μέθοδο IRE είναι εντυπωσιακά σύντομος, με την καταστροφή να ολοκληρώνεται εντός μερικών δευτερόλεπτων μέχρι πολύ λίγων λεπτών. Ο συνδυασμός της μεθόδου IRE με χημειοθεραπεία έχει αποδεδειγμένα πλεονεκτήματα που σχετίζονται με την αύξηση του συνολικού προσδόκιμου επιβίωσης του ασθενούς.
Ενδείξεις εφαρμογής IRE
Οι ενδείξεις εφαρμογής της μεθόδου εν συντομία είναι αυτές και των άλλων μεθόδων καταστροφής όγκων (ablation). Το IRE όμως εφαρμόζεται σε εκείνες τις περιπτώσεις όγκων που δεν μπορούν να αντιμετωπισθούν με τις άλλες μεθόδους καταστροφής όγκων (RFA, MWA, Cryoablation).
Οι ενδείξεις εφαρμογής της μεθόδου μη αναστρέψιμης ηλεκτροπόρωσης περιλαμβάνουν:
- Ηπατικές μεταστάσεις από καρκίνο του παχέος εντέρου
- Ηπατοκυτταρικό καρκίνωμα
- Καρκίνος παγκρέατος
- Όγκοι χοληφόρων (όγκοι klatskin κλπ.)
- Παιδιατρικοί όγκοι (συμπεριλαμβανομένων των οστών, του πνεύμονα, και καρκίνων μαλακών ιστών)
- Καρκίνος του προστάτη
- Καρκίνος του νεφρού
- Καρκίνος του μαστού κ. ά
Αντενδείξεις εφαρμογής IRE
Η μέθοδος αυτή δεν μπορεί να εφαρμοστεί:
- στη θωρακική κοιλότητα, όταν υπάρχουν καρδιακοί βηματοδότες ή απινιδωτές
- σε περιοχές που είναι εμφυτευμένες ηλεκτρονικές συσκευές ή εμφυτευμένες συσκευές με μεταλλικά μέρη όπως πχ μεταλλικά stents χοληφόρων
- σε αλλοιώσεων του ματιού, και των βλεφάρων
- όταν υπάρχει ιστορικό πρόσφατης κρίσης επιληψίας ή καρδιακής αρρυθμίας
- όταν υπάρχει ιστορικό πρόσφατου εμφράγματος μυοκαρδίου