Investigadores del Hospital Universitario Haukeland en Bergen, Noruega, han combinado una técnica de ultrasonido de laboratorio llamada "sonoporación" con el compuesto de quimioterapia disponible comercialmente Gemcitabina para aumentar la porosidad de las células pancreáticas con microburbujas y ayudar a que el fármaco llegue a las células cancerosas donde se encuentranecesario.
Esta semana, en la 171ª reunión de la Acoustical Society of America, celebrada del 23 al 27 de mayo en Salt Lake City, se informaron algunos resultados iniciales, basados en los resultados de un ensayo clínico de fase I en el que participaron 10 personas que se sometieron a tratamiento para el cáncer de páncreas.descubrió que el nuevo enfoque casi duplicó el tiempo medio de supervivencia de 7 meses a 18 meses sin aumentar la dosis de quimioterapia y sin toxicidad adicional ni efectos secundarios adicionales.
"Cuando comparamos la cantidad de tratamiento que nuestros pacientes pudieron recibir, en comparación con una cohorte histórica, vimos un aumento significativo de los ciclos de tratamiento", dijo Spiros Kotopoulis, investigador del Centro Nacional de Ultrasonido en Gastroenterología del Hospital Universitario de Haukeland.en Bergen y los Departamentos de Ciencia Clínica y Medicina de la Universidad de Bergen, donde también se encuentran algunos de sus colaboradores.
Antes de que la técnica demuestre su eficacia, se apruebe para la atención de rutina y se ponga a disposición de los pacientes con este tipo de cáncer, debe someterse a más pruebas en ensayos clínicos con más pacientes, algo que puede llevar años. Sin embargo, estos resultados son prometedorespara una enfermedad con un pronóstico a menudo desfavorable. La tasa de supervivencia a un año para todas las etapas del cáncer de páncreas combinadas es del 20 por ciento, y la tasa de supervivencia a los cinco años es del 6 por ciento, según la Sociedad Estadounidense del Cáncer.
El concepto de entregar cargas útiles a través de ultrasonido, sonoporación, ha existido durante décadas y se utilizó inicialmente para mejorar la absorción de genes. Kotopoulis se involucró mientras trabajaba en su doctorado en la Universidad de Hull en el Reino Unido, y finalmente profundizó en las interacciones entrecélulas y burbujas durante breves ráfagas de exposición al ultrasonido.
Durante ese tiempo, una colaboración con un grupo de biólogos franceses condujo al desarrollo técnico de forzar microburbujas individuales en una celda con ultrasonido, abriendo la puerta para forzar cualquier cantidad de otros compuestos dentro de la celda. Como una de las mayores barreraspara la eficacia de un fármaco es su capacidad para penetrar en una membrana celular, este fue un desarrollo significativo: uno que Kotopoulis llevó consigo a una beca postdoctoral en Bergen, traduciendo los conceptos de laboratorio a una clínica de cabecera.
Para su ensayo clínico de fase I, Kotopoulis y sus colegas reclutaron una cohorte de 10 voluntarios que tenían adenocarcinoma de páncreas localmente avanzado o metastásico. Para facilitar una traducción clínica más rápida, los investigadores y los médicos acordaron utilizar tecnología y materiales ya disponibles en el mercadoen cada paso.
"Si esto funcionó, en 20 años, no queríamos que un hospital tuviera que comprar equipos especializados, costosos y de un solo uso", dijo.
Su equipo consistía en un escáner de ultrasonido de diagnóstico clínico un poco más antiguo, el GE Logiq 9, combinado con una sonda de ultrasonido abdominal 4C. El uso de un escáner de ultrasonido de diagnóstico también les permitió ver y tratar el tumor en tiempo real. Para generar las microburbujas,Los investigadores utilizaron SonoVue, una solución a base de hexafluoruro de azufre que se usa comúnmente para ayudar a diagnosticar lesiones hepáticas mediante ultrasonido. Dado que las burbujas solo son estables en el torrente sanguíneo durante unos minutos, los investigadores decidieron inyectar una pequeña cantidad cada tres minutos y medio..
Para la quimioterapia, los investigadores usaron un medicamento llamado gemcitabina.
"En ese momento, esta era la mejor opción para prolongar la supervivencia en pacientes con cáncer de páncreas", dijo Kotopoulis.
Los médicos comenzaron el procedimiento administrando quimioterapia estándar a los pacientes de acuerdo con el protocolo existente. Una vez que la concentración de quimioterapia en la sangre alcanzó su máximo, los investigadores utilizaron el escáner de ultrasonido para inducir la sonoporación durante 31,5 minutos, a intervalos de 3,5 minutos.
Según Kotopoulis, el mecanismo de acción de mejora de la permeabilidad de las microburbujas es algo opaco, pero se cree que es uno de dos métodos.
A altas presiones acústicas, las microburbujas sufren cavitación inercial, una implosión que crea poros diminutos en la célula, lo que permite la entrada de una mayor concentración de fármacos. Este efecto, que incluye ondas de choque, puede penetrar más profundamente en el tejido, teniendo así una mayorDebido a los efectos en cadena potencialmente violentos, similares a arrojar una bala de cañón contra una pared, esto generalmente se evita, dijo Kotopoulis.
A presiones acústicas bajas a moderadas, las burbujas tienden a interactuar con las células, rebotando y rodando contra ellas para empujar y tirar de la membrana, entrando ocasionalmente en las células, más parecido a abrir una caja fuerte perforando algunos agujeros pequeños y precisos.
Cuando se trataron con sonoporación, los voluntarios pudieron someterse a 14 ± 6 ciclos de tratamiento, frente a 8 ± 6 con quimioterapia normal.
Esto finalmente tuvo el efecto de estabilizar o disminuir los volúmenes tumorales en el 50 por ciento de los pacientes y aumentar el tiempo medio de supervivencia del paciente de aproximadamente 7 meses a 18 meses.
El trabajo futuro de Kotopoulis y sus colegas incluirá la realización de un ensayo clínico de fase I / II a mayor escala con colaboradores internacionales y el trabajo para desarrollar un compuesto de microburbujas optimizado para la administración de fármacos dirigida a bajas intensidades acústicas.comprender los mecanismos de la sonoporación mediante el uso de modelos avanzados de ratón y biorreactores.
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Materiales proporcionados por Sociedad Acústica de América . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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