Gerichte echografie in combinatie met chemotherapie verbetert de overleving bij glioblastoompatiënten

Gerichte echografie in combinatie met chemotherapie verbetert de overleving bij glioblastoompatiënten

Patiënten met de dodelijkste vorm van hersenkanker, glioblastoom, die MRI-geleide gerichte echografie met standaard chemotherapie kregen, ervoeren een toename van bijna 40 procent in de algehele overleving in een baanbrekend onderzoek onder 34 patiënten onder leiding van onderzoekers van de University of Maryland School of Medicine (UMSOM). Dit is de eerste keer dat onderzoekers een potentieel overlevingsvoordeel hebben aangetoond door het gebruik van gefocuste echografie om de bloed-hersenbarrière te openen om de afgifte van chemotherapie op de tumorplaats bij hersentumorpatiënten na een operatie te verbeteren.

Onze resultaten zijn zeer bemoedigend. Het gebruik van gerichte echografie om de bloed-hersenbarrière te openen en chemotherapie toe te dienen, zou de overleving van de patiënt aanzienlijk kunnen vergroten, wat andere lopende onderzoeken hopen te bevestigen en uit te breiden.”

Graeme Woodworth, MD, hoofdonderzoeker, professor en voorzitter van neurochirurgie bij UMSOM en senior neurochirurg bij het University of Maryland Medical Center (UMMC)

De resultaten van deze baanbrekende veiligheids-, haalbaarheids- en vergelijkende studie omvatten glioblastoompatiënten die gerichte echografie kregen om hun bloed-hersenbarrière te openen voordat ze chemotherapie kregen; Ze werden toegewezen aan een strikt geselecteerde controlegroep van 185 glioblastoompatiënten met vergelijkbare kenmerken die de standaarddosis van het chemotherapiemedicijn temozolomide kregen zonder gerichte echografie te ontvangen. Deelnemers aan de studie kregen aanvankelijk een operatie om hun hersentumor te verwijderen, gevolgd door zes weken chemotherapie en bestraling, en tot zes maandelijkse behandelingen met gerichte echografie plus temozolomide.

De resultaten werden gepubliceerd in het tijdschrift Lancet Oncology en laten zien dat deelnemers aan de studie een mediaan van bijna 14 maanden progressievrije overleving hadden, vergeleken met acht maanden in de controlegroep. In termen van totale overleving leefden de deelnemers aan de studie gemiddeld langer dan 30 maanden, vergeleken met 19 maanden in de controlegroep.

De studie bouwt voort op ruim tien jaar intensief onderzoek om de veiligheid en haalbaarheid van het openen van de bloed-hersenbarrière met behulp van gerichte echografie te testen, eerst in dierstudies en daarna bij patiënten. Het is geschreven door Dr. Woodworth, geleid en uitgevoerd in het UMMC en vier andere klinische locaties die verbonden zijn aan de Universiteit van Toronto, de Universiteit van Harvard, de Universiteit van Virginia en de Universiteit van West Virginia. “We hebben ook aangetoond dat dit een nuttige techniek zou kunnen zijn waarmee we patiënten beter kunnen monitoren om te bepalen of hun hersentumor is gevorderd”, zegt Dr. Woodworth, die ook directeur is van het hersentumorprogramma aan de Universiteit van Maryland Marlene en Stewart Greenebaum Comprehensive Cancer Center (UMGCCC).

Hij en zijn team toonden aan dat het openen van de bloed-hersenbarrière het gebruik van een ‘vloeibare biopsie’ vergemakkelijkte, een bloedtest die kankerbiomarkers detecteert die DNA-fragmenten, eiwitten en andere componenten uit de vloeibare omgeving rond de tumorplaats kunnen omvatten.

Dergelijke biomarkers zijn bij andere soorten kanker gebruikt om te bepalen of de tumor stabiel is gebleven of het potentieel heeft om zich te ontwikkelen of zelfs uit te zaaien. Deze tests zijn echter nog niet eerder gebruikt bij patiënten met hersenkanker, omdat de meeste componenten vanwege de bloed-hersenbarrière nooit vanuit de hersenen in de bloedbaan kunnen terechtkomen.
“Deze vloeibare biomarkers bleken nauw te correleren met de uitkomsten van de patiënt in de loop van de tijd, de progressievrije overleving en de algehele overleving”, aldus Dr. Woodworth.

Hoewel temozolomide de standaardbehandeling is voor glioblastoom, wordt het medicijn doorgaans geblokkeerd door de bloed-hersenbarrière. Uit onderzoek blijkt dat bij patiënten minder dan 20 procent ervan de hersenen bereikt. In dit onderzoek werd niet bij elke patiënt de exacte hoeveelheid temozolomide bepaald die de hersenen bereikte. Eerdere onderzoeken hebben echter aangetoond dat het openen van de bloed-hersenbarrière vóór het toedienen van chemotherapie de hoeveelheid die de oorspronkelijke tumorplaats bereikt dramatisch kan verhogen.

Glioblastoom is de meest voorkomende en dodelijkste vorm van kwaadaardige hersentumor. Het vijfjaarsoverlevingspercentage bedraagt ​​slechts 5,5 procent en patiënten leven gemiddeld nog 14 tot 16 maanden na de diagnose wanneer ze worden behandeld met een operatie, bestraling en, indien nodig, chemotherapie. De kwaadaardige ziekte komt vrijwel altijd terug, zelfs na verwijdering, omdat er na de behandeling infiltrerende kankercellen achterblijven.

De bloed-hersenbarrière is een gespecialiseerd netwerk van vasculaire en hersencellen dat fungeert als het beveiligingssysteem van de hersenen om te beschermen tegen de invasie van gevaarlijke gifstoffen en microben. Het kan tijdelijk worden geopend met behulp van een speciaal gericht ultrasoonapparaat. Dit proces begint met de injectie van microscopisch kleine belletjes gevuld met inert gas in de bloedbaan van de patiënt. Een MRI wordt gebruikt om specifieke hersengebieden te targeten terwijl de geïnjecteerde microbellen circuleren.

"Wanneer ze worden gestimuleerd door ultrasone golven met lage intensiteit, oscilleren de microbellen in het energieveld en veroorzaken ze tijdelijke mechanische verstoringen in de wanden van de bloedvaten van de hersenen", zegt Pavlos Anastasiadis, PhD, assistent-professor neurochirurgie bij UMSOM en een expert in ultrasone biofysica.

Eerdere onderzoeken onder leiding van Dr. Woodworth en medeonderzoekers in dit onderzoek hebben aangetoond dat het tijdelijk openen van de bloed-hersenbarrière bij hersentumorpatiënten veilig en haalbaar kan worden uitgevoerd. Hij en zijn team voerden deze procedure in 2018 uit bij het UMMC bij de eerste hersentumorpatiënt in de Verenigde Staten nadat de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) de eerste klinische proef had goedgekeurd.

"De resultaten van dr. Woodworth zijn buitengewoon opwindend en een aanzienlijke vooruitgang voor het vakgebied", aldus Taofeek K. Owonikoko, MD, PhD, uitvoerend directeur van UMGCCC. “Patiënten met glioblastoom hebben weinig effectieve behandelingsopties gehad, en UMGCCC is er trots op voorop te lopen bij de inspanningen om deze patiënten en hun families hoop te bieden.”

Toekomstige studies zouden gerichte echografie samen met andere chemotherapiemedicijnen kunnen gebruiken om de effectiviteit te testen van medicijnen die nog nooit bij hersentumoren zijn gebruikt vanwege hun ineffectiviteit bij het passeren van de bloed-hersenbarrière.

“Deze baanbrekende studie heeft een potentieel nieuw prognostisch en therapeutisch paradigma gecreëerd voor de 15.000 Amerikanen bij wie jaarlijks deze dodelijke vorm van hersenkanker wordt vastgesteld”, aldus UMSOM Dean Mark T. Gladwin, MD, John Z. en Akiko K. Bowers Distinguished Professor en Vice President for Medical Affairs aan de Universiteit van Maryland, Baltimore. "Het vrijgeven van biomarkers in de bloedbaan biedt een potentiële nieuwe methode om hersengebieden eenvoudig en routinematig te monitoren zonder de noodzaak van invasieve biopsieën. Het vermogen om de bloed-hersenbarrière te openen zou ook kunnen leiden tot het testen van nieuwe therapieën om te bepalen of ze verdere levensverlengende voordelen bieden."

“Voor de duizenden mensen die elk jaar deze verwoestende diagnose krijgen, kan het belang van deze vooruitgang niet genoeg worden benadrukt”, zegt Bert W. O’Malley, MD, president en CEO van UMMC. "Het succes van deze studie brengt een nieuw momentum en versnelt het onderzoek naar gerichte therapieën voor glioblastoom en andere hersentumoren verder. De hoop voor deze families is opnieuw gedefinieerd."

Dr. Woodworth is ook medeleider van een groter diagnostisch gericht echografieonderzoek bij glioblastoompatiënten, genaamd LIBERATE (NCT05383872), in samenwerking met ReFOCUSED (The Research Consortium for Transcranial Focused UltraSound-Enhanced Drug Delivery & Diagnostics). ReFOCUSED is een groeiende groep onderzoekers op meer dan 20 locaties in Noord-Amerika, wiens doel het is om de nieuwe mogelijkheden te benutten die MRI-geleide gerichte echografie biedt om de klinische uitkomsten van hersenziekten te verbeteren. De inschrijving voor de LIBERATE-studie is momenteel gesloten.

Deze studie werd gefinancierd door apparaatfabrikant Insightec Inc. (Miami, FL), een bedrijf gespecialiseerd in MRI-geleide echografie-apparaten, en de National Institutes of Health (NIH) (R21NS113016).

Bronnen: