Kohdennettu ultraääni yhdistettynä kemoterapiaan parantaa glioblastoomapotilaiden eloonjäämistä

Kohdennettu ultraääni yhdistettynä kemoterapiaan parantaa glioblastoomapotilaiden eloonjäämistä

Potilaat, joilla oli aivosyövän tappavin muoto, glioblastooma, jotka saivat MRI-ohjattua kohdennettua ultraääntä tavallisella kemoterapialla, kokivat lähes 40 prosentin lisäyksen kokonaiseloonjäämisessä 34 potilaan uraauurtavassa tutkimuksessa, jota johtivat Marylandin yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun (UMSOM) tutkijat. Tämä on ensimmäinen kerta, kun tutkijat ovat osoittaneet potentiaalisen eloonjäämishyödyn käyttämällä kohdennettua ultraääntä veri-aivoesteen avaamiseen parantamaan kemoterapian toimittamista kasvainkohtaan aivokasvainpotilailla leikkauksen jälkeen.

Tuloksemme ovat erittäin rohkaisevia. Fokusoidun ultraäänen käyttäminen veri-aivoesteen avaamiseen ja kemoterapian antamiseen voi merkittävästi lisätä potilaiden eloonjäämistä, minkä muut meneillään olevat tutkimukset toivovat vahvistavan ja laajentavan sitä."

Graeme Woodworth, MD, päätutkija, UMSOM:n neurokirurgian professori ja johtaja sekä vanhempi neurokirurgi Marylandin yliopiston lääketieteellisessä keskuksessa (UMMC)

Tämän uraauurtavan turvallisuus-, toteutettavuus- ja vertailevan tutkimuksen tulokset sisälsivät glioblastoomapotilaita, jotka saivat kohdistetun ultraäänen veri-aivoesteen avaamiseksi ennen kemoterapiaa; Heidät määrättiin tiukasti valittuun kontrolliryhmään, jossa oli 185 glioblastoomapotilasta, joilla oli samanlaiset ominaisuudet ja jotka saivat kemoterapialääkkeen temotsolomidin vakioannoksen saamatta kohdennettua ultraääntä. Tutkimukseen osallistuneet saivat alun perin leikkauksen aivokasvaimen poistamiseksi, minkä jälkeen he saivat kuusi viikkoa kemoterapiaa ja sädehoitoa sekä enintään kuuden kuukauden kohdistettuja ultraäänihoitoja ja temotsolomidia.

Tulokset julkaistiin Lancet Oncology -lehdessä, ja ne osoittavat, että tutkimukseen osallistuneiden eloonjäämisen mediaani oli lähes 14 kuukautta ilman etenemistä, kun vertailuryhmässä se oli kahdeksan kuukautta. Mitä tulee kokonaiseloonjäämiseen, tutkimukseen osallistuneet elivät keskimäärin yli 30 kuukautta, kun verrokkiryhmän 19 kuukautta.

Tutkimus perustuu yli vuosikymmenen intensiiviseen tutkimukseen, jonka tarkoituksena on testata veri-aivoesteen avaamisen turvallisuutta ja toteutettavuutta kohdistetulla ultraäänellä ensin eläinkokeissa ja sitten potilailla. Sen kirjoitti tohtori Woodworth, jota johti ja johti UMMC ja neljä muuta Toronton yliopistoon, Harvardin yliopistoon, Virginian yliopistoon ja Länsi-Virginian yliopistoon liittyvää kliinistä paikkaa. "Olemme myös osoittaneet, että tämä voisi olla hyödyllinen tekniikka, jonka avulla voimme paremmin seurata potilaita sen selvittämiseksi, onko heidän aivokasvaintaan edennyt", sanoi tohtori Woodworth, joka toimii myös Marylandin yliopiston Marlenen ja Stewart Greenebaumin kattavan syöpäkeskuksen (UMGCCC) aivokasvainohjelman johtajana.

Hän ja hänen tiiminsä osoittivat, että veri-aivoesteen avaaminen helpotti "nestebiopsian" käyttöä, veritestiä, joka havaitsee syövän biomarkkereita, jotka voivat sisältää DNA-fragmentteja, proteiineja ja muita komponentteja kasvainkohtaa ympäröivästä nesteympäristöstä.

Tällaisia ​​biomarkkereita on käytetty muissa syöpätyypeissä sen määrittämiseksi, onko kasvain pysynyt vakaana vai onko sillä potentiaalia edetä tai jopa muodostaa etäpesäkkeitä. Näitä testejä ei kuitenkaan ole aiemmin käytetty aivosyöpäpotilailla, koska useimmat komponentit eivät koskaan pääse aivoista verenkiertoon veri-aivoesteen vuoksi.
"Näiden nestemäisten biomarkkerien havaittiin korreloivan läheisesti potilaan tuloksiin ajan myötä, etenemisvapaan eloonjäämisen ja kokonaiseloonjäämisen kanssa", sanoi tohtori Woodworth.

Vaikka temotsolomidi on glioblastooman standardihoito, veri-aivoeste estää tyypillisesti lääkkeen. Tutkimukset osoittavat, että potilailla alle 20 prosenttia siitä saavuttaa aivot. Tämä tutkimus ei määrittänyt tarkkaa temotsolomidin määrää kunkin potilaan aivoihin. Aiemmat tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että veri-aivoesteen avaaminen ennen kemoterapian antamista voi lisätä dramaattisesti määrää, joka saavuttaa alkuperäisen kasvainkohdan.

Glioblastooma on pahanlaatuisen aivokasvaimen yleisin ja tappavin muoto. Viiden vuoden eloonjäämisaste on vain 5,5 prosenttia ja potilaat elävät keskimäärin 14-16 kuukautta diagnoosin jälkeen, kun heitä hoidetaan leikkauksella, säteilyllä ja tarvittaessa kemoterapialla. Pahanlaatuinen sairaus uusiutuu lähes aina poiston jälkeenkin, koska soluttautuneita syöpäsoluja jää jäljelle hoidon jälkeen.

Veri-aivoeste on verisuoni- ja aivosolujen erikoistunut verkosto, joka toimii aivojen turvajärjestelmänä suojaten vaarallisten toksiinien ja mikrobien tunkeutumiselta. Se voidaan avata väliaikaisesti erityisellä fokusoidulla ultraäänilaitteella. Tämä prosessi alkaa inertillä kaasulla täytettyjen mikroskooppisten kuplien ruiskutuksella potilaan verenkiertoon. MRI:tä käytetään kohdistamaan tiettyihin aivojen alueisiin, kun injektoidut mikrokuplat kiertävät.

"Matalin intensiteetin ultraääniaaltojen stimuloiessa mikrokuplat värähtelevät energiakentässä ja aiheuttavat tilapäisiä mekaanisia häiriöitä aivojen verisuonten seinämiin", sanoi Pavlos Anastasiadis, PhD, UMSOM:n neurokirurgian apulaisprofessori ja ultraäänibiofysiikan asiantuntija.

Tohtori Woodworthin ja muiden tutkijoiden johtamat aiemmat tutkimukset osoittivat, että veri-aivoesteen tilapäinen avaaminen aivokasvainpotilailla voidaan suorittaa turvallisesti ja toteuttamiskelpoisesti. Hän ja hänen tiiminsä suorittivat tämän toimenpiteen UMMC:ssä vuonna 2018 ensimmäiselle aivokasvainpotilaalle Yhdysvalloissa sen jälkeen, kun Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) hyväksyi ensimmäisen kliinisen tutkimuksen.

"Dr. Woodworthin tulokset ovat erittäin jännittäviä ja merkittävä edistysaskel alalla", sanoi Taofeek K. Owonikoko, MD, PhD, UMGCCC:n toiminnanjohtaja. "Glioblastoomapotilailla on ollut vain vähän tehokkaita hoitovaihtoehtoja, ja UMGCCC on ylpeä voidessaan olla edelläkävijä pyrkimyksissä tarjota toivoa näille potilaille ja heidän perheilleen."

Tulevissa tutkimuksissa voitaisiin käyttää kohdennettua ultraääntä yhdessä muiden kemoterapialääkkeiden kanssa sellaisten lääkkeiden tehokkuuden testaamiseen, joita ei ole koskaan käytetty aivokasvainten hoidossa, koska ne eivät ylitä veri-aivoestettä.

"Tämä uraauurtava tutkimus on luonut potentiaalisesti uuden prognostisen ja terapeuttisen paradigman niille 15 000 amerikkalaiselle, joilla on diagnosoitu tämä tappava aivosyövän muoto vuosittain", sanoi UMSOM:n dekaani Mark T. Gladwin, MD, John Z. ja Akiko K. Bowers, Marylandin yliopiston Baltimoressa ansioitunut professori ja lääketieteellisten asioiden varapuheenjohtaja. "Biomarkkerien vapautuminen verenkiertoon tarjoaa potentiaalisen uuden menetelmän aivoalueiden helposti ja rutiininomaiseen seurantaan ilman invasiivisten biopsioiden tarvetta. Kyky avata veri-aivoeste voi myös johtaa uusien lääkkeiden testaamiseen sen selvittämiseksi, tarjoavatko ne lisää elämää pidentäviä etuja."

"Niille tuhansille ihmisille, jotka saavat tämän tuhoisan diagnoosin joka vuosi, tämän edistyksen merkitystä ei voi yliarvioida", sanoi Bert W. O'Malley, MD, UMMC:n presidentti ja toimitusjohtaja. "Tämän tutkimuksen menestys tuo uutta vauhtia ja nopeuttaa entisestään glioblastooman ja muiden aivokasvaimien kohdennettujen hoitojen tutkimusta. Toivo näille perheille on määritelty uudelleen."

Tohtori Woodworth on myös toinen johtaja laajemmassa diagnostiikkaan keskittyvässä pivotaalissa ultraäänitutkimuksessa glioblastoomapotilailla nimeltä LIBERATE (NCT05383872) yhteistyössä ReFOCUSEDin (The Research Consortium for Transcranial Focused UltraSound-Enhanced Drug Delivery & Diagnostics) kanssa. ReFOCUSED on kasvava ryhmä tutkijoita yli 20 paikkakunnalla ympäri Pohjois-Amerikan, jonka tavoitteena on hyödyntää MRI-ohjatun fokusoidun ultraäänen tarjoamia uusia mahdollisuuksia parantaa aivosairauksien kliinisiä tuloksia. Ilmoittautuminen LIBERATE-tutkimukseen on tällä hetkellä suljettu.

Tämän tutkimuksen rahoittivat laitevalmistaja Insightec Inc. (Miami, FL), MRI-ohjattuihin ultraäänlaitteisiin erikoistunut yritys, ja National Institutes of Health (NIH) (R21NS113016).

Lähteet: