Терапия переменным электрическим полем
| Терапия переменным электрическим полем | |
|---|---|
| Другие имена | Области лечения опухолей |
| Специальность | онкология |
Терапия переменным электрическим полем , иногда называемая полями для лечения опухолей ( TTFields ), представляет собой тип терапии электромагнитным полем, в котором для лечения рака используются электрические поля низкой интенсивности и средней частоты. [1] [2] [3] [4] TTFields нарушают деление клеток , нарушая выравнивание диполей и индуцируя диэлектрофорез критических молекул и органелл во время митоза. [5] [6] [7] Эти антимитотические эффекты приводят к гибели клеток, замедляя рост рака. [5] [6] [7] Устройство TTField-treatment производства израильской компании Novocure одобрено в США и Европе для лечения впервые диагностированной и рецидивирующей глиобластомы , злокачественной мезотелиомы плевры (ЗМП) и проходит клинические испытания для ряда других типов опухолей. [8] [9] Несмотря на одобрение регулирующих органов, эффективность этой технологии остается спорной среди медицинских экспертов. [2] [10]
Механизм
[ редактировать ]Все живые клетки содержат полярные молекулы и реагируют на изменения электрических полей . [7] Терапия переменным электрическим полем или поля для лечения опухолей (TTFields) используют изолированные электроды для воздействия переменных электрических полей очень низкой интенсивности и средней частоты на целевую область, содержащую раковые клетки. [7] Полярные молекулы играют ключевую роль в делении клеток, что делает митоз особенно восприимчивым к вмешательству внешних электрических полей. TTFields нарушают выравнивание диполей и вызывают диэлектрофорез во время митоза, убивая пролиферирующие клетки. [6] [11] [12] [13] [14] [15]
Выравнивание диполя
[ редактировать ]Полярные молекулы, критически важные для митоза, включают α/β- тубулин и митотический гетеротример септина . [15] Тубулин необходим для формирования митотического веретена во время метафазы, а септины стабилизируют клетку во время цитокинеза. Под воздействием ТТ-полей эти молекулы выравнивают свой диполь по электрическому полю, замораживая их в одной ориентации. Это предотвращает перемещение молекул тубулина и септина туда и связывание там, где они необходимы для успешного деления клеток. [16] Это приводит к митотической катастрофе , вызывающей гибель клеток посредством апоптоза . [16] Неравномерное расщепление хромосом также может быть результатом влияния TTFields на выравнивание диполей, что приводит к образованию дочерних клеток с аномальным числом хромосом. [7] [17]
Диэлектрофорез
[ редактировать ]Клетки, успешно завершившие метафазу, позже становятся чувствительными к полям TTF во время телофазы. [7] На этом этапе клеточного деления клетка принимает форму песочных часов, готовясь к делению надвое. Это приводит к возникновению неоднородного электрического поля внутри клетки с высокой плотностью поля в борозде клетки. Это заставляет полярные молекулы и органеллы мигрировать под действием электрического поля к борозде. [6] [7] Это нарушает деление клеток и приводит к их гибели.
Оптимизация
[ редактировать ]В принципе, этот подход может быть селективным в отношении раковых клеток в таких областях тела, как мозг, где большинство нормальных клеток не размножаются. [11] Частоту TTField можно регулировать в диапазоне от 100 до 300 кГц, чтобы воздействовать на раковые клетки и избежать повреждения здоровых клеток. [13] [17] Текущие исследования подтверждают, что размер ячейки обратно пропорционален оптимальной частоте TTField. [6] [7] TTFields также можно оптимизировать, ориентируя две матрицы датчиков перпендикулярно друг другу, чтобы максимизировать количество затронутых клеток. Клетки делятся в разных направлениях и больше всего на них влияет электрическое поле, параллельное направлению их деления (перпендикулярно митотической пластинке). [6] [7] [17] Клиницисты определяют, где разместить массивы датчиков, чтобы оптимизировать лечение, используя программное обеспечение, которое анализирует расположение опухоли и морфометрию пациента. [6]
Другие биологические эффекты
[ редактировать ]Новые данные свидетельствуют о том, что терапия переменным электрическим полем нарушает различные биологические процессы. [1] включая репарацию ДНК, [18] [19] клеточная проницаемость [20] и иммунологические реакции, [21] для достижения терапевтического эффекта. Более глубокое механистическое понимание TTFields может проложить путь к новым, более эффективным терапевтическим комбинациям на основе TTFields в будущем. [1]
Медицинское использование
[ редактировать ] | Этот раздел нуждается в более надежных медицинских справках для проверки или слишком сильно полагается на первоисточники . ( декабрь 2023 г. ) |  |
Рецидивирующая глиобластома
[ редактировать ]В официальных рекомендациях Американской национальной комплексной онкологической сети TTFields указан как вариант лечения рецидивирующей глиобластомы, но отмечаются существенные разногласия среди членов группы экспертов, дающих эту рекомендацию. [2] Доказательства высокого качества эффективности TTFields в онкологии ограничены. Первое рандомизированное клиническое исследование по оценке TTFields было опубликовано в ноябре 2014 года и оценивало эффективность этого подхода у пациентов с рецидивирующей глиобластомой. [22] Это исследование послужило основной основой для одобрения регуляторами NovoTTF-100A/Optune в США и Европе. [22] В этом исследовании пациенты с глиобластомой , у которой возник рецидив после первоначальной традиционной терапии, были рандомизированы на лечение либо с помощью устройства TTFields (NovoTTF-100A / Optune), либо со стандартной химиотерапией по выбору лечащего врача. Выживаемость или уровень ответа в этом исследовании составили примерно 6 месяцев и не были значительно лучше в группе TTFields, чем в группе традиционной терапии. Результаты показали, что TTFields и стандартная химиотерапия могут быть одинаково полезны для пациентов в этих условиях, но с разными профилями побочных эффектов. [11] [22] Два более ранних клинических исследования показали пользу лечения TTFields при рецидивирующей глиобластоме, но окончательные выводы сделать не удалось из-за отсутствия рандомизированных контрольных групп. [11]
Впервые диагностированная глиобластома
[ редактировать ]Первоначальные результаты спонсируемого Novocure рандомизированного клинического исследования третьей фазы TTFields у пациентов с впервые диагностированной глиобластомой были опубликованы в ноябре 2014 года. [23] и опубликовано в декабре 2015 г. [24] [25] Промежуточный анализ показал статистически значимое преимущество в медиане выживаемости у пациентов, получавших TTFields в сочетании с традиционной терапией ( темозоломид , лучевая терапия и хирургическое вмешательство ) по сравнению с пациентами, получавшими только традиционную терапию, что привело к тому, что независимый комитет по мониторингу данных исследования рекомендовал досрочное прекращение исследования. . Это было первое за десятилетие крупномасштабное исследование, продемонстрировавшее улучшение выживаемости пациентов с впервые диагностированной глиобластомой. [25] На основании этих результатов FDA одобрило модификацию протокола исследования, позволяющую всем пациентам, участвующим в исследовании, предлагать TTFields. [26] Потенциальные методологические проблемы в этом исследовании включали отсутствие «фиктивной» контрольной группы, что повышало вероятность эффекта плацебо, а также тот факт, что пациенты, получавшие TTFields, получили больше циклов химиотерапии, чем пациенты из контрольной группы. [25] Это несоответствие могло быть результатом улучшения здоровья и выживаемости пациентов, получавших TTFields, что позволило провести больше циклов химиотерапии, но также могло быть связано с сознательной или неосознанной предвзятостью со стороны клинических исследователей. [25] Экспертный клинический обзор назвал предварительные результаты «обнадеживающими». [27]
Медицинское оборудование
[ редактировать ]Клиническое устройство TTFields производится компанией Novocure под торговым названием Optune (ранее NovoTTF-100A) и одобрено в США, Японии, Израиле и ряде стран Европы для лечения рецидивирующей глиобластомы. Эти устройства генерируют электромагнитные волны частотой от 100 до 300 кГц . Устройства можно использовать в сочетании с обычным уходом за пациентами, но они доступны только в определенных лечебных центрах и требуют специальной подготовки и сертификации со стороны врача, назначающего лекарства. [14] [22] При использовании устройства TTFields электроды напоминают своего рода «электрическую шапку». [28] пациента помещаются на бритую кожу головы . Когда аккумуляторы устройства не используются, они подключаются к розетке для подзарядки. [28]
Побочные эффекты
[ редактировать ]Побочные эффекты TTFields включают локальную кожную сыпь и раздражение, вызванное длительным использованием электродов. [13] [7] [6] По сравнению с другими методами лечения рака этот эффект очень минимален и терпим для пациента. [13] Это раздражение можно контролировать с помощью стероидных кремов и периодических перерывов в лечении. [7]
Нормативное одобрение
[ редактировать ]Устройство NovoTTF-100A/Optune было одобрено США Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) в апреле 2011 года для лечения пациентов с рецидивирующей глиобластомой на основании данных клинических исследований, свидетельствующих о его эффективности в этой группе населения. Поскольку доказательства терапевтической эффективности не были сочтены убедительными, производитель устройства был обязан провести дополнительные клинические испытания в качестве условия одобрения устройства. [29] Критики предположили, что мольбы больных раком в зале слушаний FDA повлияли на мнение многих во время соответствующей комиссии FDA, и что одобрение было получено, несмотря на «огромные опасения по нескольким пунктам». [30]
Optune был одобрен FDA для лечения впервые диагностированной глиобластомы 5 октября 2015 г. [31] в результате результатов рандомизированного исследования фазы 3, которые сообщили о 3-месячном преимуществе в общей выживаемости и выживаемости без прогрессирования при добавлении к химиотерапии темозоломидом . [23] [24] В США Medicare покрывает лечение по состоянию на февраль 2020 года. [32]
Компания
[ редактировать ]Novocure Ltd. ( Nasdaq : NVCR) была основана в 2000 году. По состоянию на декабрь 2020 года в Novocure Ltd. работает более 1000 сотрудников, а годовой объем продаж составляет сотни миллионов долларов. Израильский профессор Йорам Палти, профессор физиологии и биофизики Израильского технологического института, является основателем и техническим директором компании. Novocure Ltd. принадлежит 145 патентов. [32]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Роминии О, Вандерлинден А, Клентон С.Дж., Бриджуотер С., Аль-Тамими Ю., Коллис С.Дж. (04.11.2020). «Терапия полей для лечения опухолей при глиобластоме: современные достижения и будущие направления» . Британский журнал рака . 124 (4): 697–709. дои : 10.1038/s41416-020-01136-5 . ISSN 1532-1827 . ПМЦ 7884384 . ПМИД 33144698 .
- ^ Перейти обратно: а б с «Руководство NCCN по раку ЦНС» (PDF) . Проверено 4 августа 2013 г.
- ^ Киркпатрик Дж. (октябрь 2014 г.). «Рецидивирующие злокачественные глиомы» . Семинары по радиационной онкологии . 24 (4): 289–298. дои : 10.1016/j.semradonc.2014.06.006 . ПМЦ 4522935 . ПМИД 25219814 .
- ^ Джонсон Д. (август 2014 г.). «Медицинское лечение астроцитомы высокой степени злокачественности: современные и новые методы лечения». Семинары по онкологии . 41 (4): 511–522. doi : 10.1053/j.seminoncol.2014.06.010 . ПМИД 25173143 .
- ^ Перейти обратно: а б Тушински Й.А., Венгер К., Фризен Д.Е., Прето Дж. (12.11.2016). «Обзор субклеточных механизмов, участвующих в действии TTFields» . Международный журнал экологических исследований и общественного здравоохранения . 13 (11): 1128. doi : 10.3390/ijerph13111128 . ISSN 1660-4601 . ПМЦ 5129338 . ПМИД 27845746 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Мун Э.Дж., Бабикер Х.М., Вайнберг Ю., Кирсон Э.Д., Фон Хофф Д.Д. (15 января 2018 г.). «Поля, лечащие опухоли: четвертый метод лечения рака» . Клинические исследования рака . 24 (2): 266–275. дои : 10.1158/1078-0432.CCR-17-1117 . ISSN 1078-0432 . ПМИД 28765323 . S2CID 36674866 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л Хоттингер А.Ф., Пачеко П., Ступп Р. (октябрь 2016 г.). «Области лечения опухолей: новый метод лечения и его использование при опухолях головного мозга» . Нейроонкология . 18 (10): 1338–1349. дои : 10.1093/neuonc/now182 . ISSN 1523-5866 . ПМК 5035531 . ПМИД 27664860 .
- ^ «Результаты ClinicalTrials.gov-Novocure» . ClinicalTrials.gov . Проверено 26 декабря 2014 г.
- ^ «Использование полей для лечения опухолей для борьбы с мезотелиомой» . Центр мезотелиомы - жизненно важные услуги для онкологических больных и их семей . Проверено 4 декабря 2023 г.
- ^ Уик В. (25 февраля 2016 г.). «TTFields: откуда весь этот скептицизм?» . Нейроонкология . 18 (3): 303–305. дои : 10.1093/neuonc/now012 . ПМЦ 4767251 . ПМИД 26917587 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Кальсон Фернандес С., Льянос Мендес А (2013). Терапия полей лечения опухолей (TTFields) при глиобластоме. Систематический обзор литературы (PDF) (Систематический обзор) (на испанском языке). Андалузское агентство по оценке технологий здравоохранения. ISBN 978-84-15600-12-1 .
- ^ Кирсон Э.Д., Гурвич З., Шнайдерман Р., Декель Э., Ицхаки А., Вассерман Ю., Шацбергер Р., Палти Ю. (1 мая 2004 г.). «Нарушение репликации раковых клеток переменными электрическими полями» (PDF) . Исследования рака . 64 (9): 3288–3295. дои : 10.1158/0008-5472.CAN-04-0083 . ПМИД 15126372 . Архивировано из оригинала (PDF) 2 августа 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Кирсон Э.Д., Дбалы В., Товарис Ф., Вымазал Дж., Сустиэль Дж.Ф., Ицхаки А., Мордехович Д., Стейнберг-Шапира С., Гурвич З., Шнайдерман Р., Вассерман Ю., Зальцберг М., Риффель Б., Гольдшер Д., Декель Е., Палти Ю. ( 12 июня 2007 г.). «Переменные электрические поля останавливают пролиферацию клеток в моделях опухолей животных и опухолях головного мозга человека» . ПНАС . 104 (24): 10152–7. Бибкод : 2007PNAS..10410152K . дои : 10.1073/pnas.0702916104 . ПМК 1886002 . ПМИД 17551011 .
- ^ Перейти обратно: а б Мругала М.М. (25 апреля 2013 г.). «Достижения и проблемы в лечении глиобластомы: взгляд клинициста» . Медицина открытий . 15 (83): 221–230. ПМИД 23636139 .
- ^ Перейти обратно: а б Суонсон К. и др. (2016). «Обзор терапии переменными электрическими полями (NovoTTF-терапия) для лечения злокачественной глиомы» . Текущие отчеты по неврологии и нейробиологии . 16 (1): 8. дои : 10.1007/s11910-015-0606-5 . ПМК 4703612 . ПМИД 26739692 .
- ^ Перейти обратно: а б с Гера Н., Ян А., Хольцман Т.С., Ли С.С., Вонг Э.Т., Суонсон К.Д. (2015). «Поля лечения опухоли нарушают локализацию септинов и вызывают аберрантный выход из митоза» . ПЛОС ОДИН . 10 (5): e0125269. Бибкод : 2015PLoSO..1025269G . дои : 10.1371/journal.pone.0125269 . ISSN 1932-6203 . ПМЦ 4444126 . ПМИД 26010837 .
- ^ Перейти обратно: а б с «Поля лечения опухолей» . XVIVO Научная анимация . Проверено 21 ноября 2023 г.
- ^ Гилади М, Мюнстер М, Шнайдерман Р.С., Волошин Т., Порат Ю., Блат Р., Зелинска-Хомей К., Хог П., Бомзон З., Кирсон Э.Д., Вайнберг Ю (29 декабря 2017 г.). «Поля лечения опухолей (TTFields) задерживают восстановление повреждений ДНК после лучевой обработки клеток глиомы» . Радиационная онкология . 12 (1): 206. дои : 10.1186/s13014-017-0941-6 . ISSN 1748-717X . ПМЦ 5747183 . ПМИД 29284495 .
- ^ Каранам Н.К., Дин Л., Арумугаме А., Story MD (март 2020 г.). «Поля лечения опухолей вызывают стресс репликации и мешают поддержанию репликационной вилки ДНК: значение для терапии рака» . Трансляционные исследования: Журнал лабораторной и клинической медицины . 217 : 33–46. дои : 10.1016/j.trsl.2019.10.003 . ISSN 1878-1810 . ПМИД 31707040 .
- ^ Чанг Э, Патель С.Б., Полинг С., Янг С., Сонг Дж., Флорес Т.А., Цзэн Ю., Жубер Л.М., Арами Х., Натараджан А., Синклер Р. (2018). «Поля лечения опухолей увеличивают проницаемость мембран клеток глиобластомы» . Открытие клеточной смерти . 4 : 113. дои : 10.1038/s41420-018-0130-x . ISSN 2058-7716 . ПМК 6281619 . ПМИД 30534421 .
- ^ Кирсон Э.Д., Гилади М., Гурвич З., Ицхаки А., Мордехович Д., Шнайдерман Р.С., Вассерман Ю., Риффель Б., Гольдшер Д., Палти Ю. (2009). «Переменные электрические поля (TTFields) препятствуют метастатическому распространению солидных опухолей в легкие» . Клинические и экспериментальные метастазы . 26 (7): 633–640. дои : 10.1007/s10585-009-9262-y . ISSN 1573-7276 . ПМК 2776150 . ПМИД 19387848 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Бэтчелор Т., Ши Х., Картер Б. «Лечение рецидивирующих глиом высокой степени злокачественности» . До настоящего времени . Проверено 26 декабря 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б Ступп Р., Вонг Э., Скотт С., Тайлиберт С., Каннер А., Кесари С., Рам З. (2014). «Промежуточный анализ исследования EF-14: проспективное многоцентровое исследование NovoTTF-100A вместе с темозоломидом по сравнению с темозоломидом в отдельности у пациентов с впервые диагностированным ГБМ (резюме)» . Нейроонкология . 16 (приложение 5): v167. дои : 10.1093/neuonc/nou265.40 . Проверено 26 декабря 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б Ступп Р. и др. (15 декабря 2015 г.). «Поддерживающая терапия с использованием полей для лечения опухоли плюс темозоломид по сравнению с одним темозоломидом при глиобластоме» . ДЖАМА . 314 (23): 2535–43. дои : 10.1001/jama.2015.16669 . ПМИД 26670971 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Сэмпсон Дж. Х. (15 декабря 2015 г.). «Переменные электрические поля для лечения глиобластомы». ДЖАМА . 314 (23): 2511–3. дои : 10.1001/jama.2015.16701 . ПМИД 26670969 .
- ^ «Novocure объявляет об одобрении FDA добавки IDE, позволяющей всем пациентам контрольной группы в исследовании фазы III с впервые диагностированным GBM переходить на другую сторону для получения полей для лечения опухоли» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 27 декабря 2014 г. Проверено 26 декабря 2014 г.
- ^ Бэтчелор Т. «Начальная послеоперационная терапия глиобластомы и анапластической астроцитомы» . До настоящего времени . Проверено 26 декабря 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б Герпер М. (15 апреля 2011 г.). «Электрическая шляпа, борющаяся с раком, доказывает, что мы живем в будущем» . Форбс .
- ^ «Письмо об одобрении FDA — система NovoTTF-100A» (PDF) . www.fda.gov . Проверено 26 декабря 2014 г.
- ^ «NovoCure получает одобрение комиссии, несмотря на судебное разбирательство и статистические ошибки» . Медицинское оборудование ежедневно . 21 марта 2011 г. Архивировано из оригинала 10 июня 2014 г. - через Highbeam.
- ^ «FDA одобрило расширенные показания к использованию медицинского устройства для лечения одной из форм рака головного мозга» (пресс-релиз). Управление по контролю за продуктами и лекарствами США. 5 октября 2015 г. Архивировано из оригинала 08 октября 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б Зеленый А (февраль 2020 г.). «Эта компания уничтожает раковые клетки, но с помощью электричества... а не лекарств или радиации». Оксфордское коммюнике.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Дэвис А.М., Вайнберг У., Палти Ю. (2013). «Области лечения опухолей: новый рубеж в терапии рака». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1291 (1): 86–95. Бибкод : 2013NYASA1291...86D . дои : 10.1111/nyas.12112 . ПМИД 23659608 . S2CID 33153055 .