• DE
  • EN
  • SK
  • CZ
  • Jazyk:

NanoKnife - Velká naděje v boji proti rakovině

Velmi zajímavou novinkou v boji proti rakovinovým zhoubným nádorům je NanoKnife, nová technologie v oblasti miniinvazivních tkáňových ablací. Nano Knife slouží k efektivnímu odstranění cílové měkké tkáně aniž by poškodila okolní struktury. Při užití přístroje NanoKnife se vysílá série mikrosekundových pulsů, které způsobí buněčnou smrt zasažené tkáně. A to bez toho, aby byla vystavena tkáň extrémnímu teplu či chladu.

Elektrické impulsy

NanoKnife je díky IRE technologii minimálně invazivní léčebná metoda. Vlastní zákroky jsou vedeny v celkové anestezii a pod kontrolou ultrazvuku nebo CT. Předoperační CT umožňuje přesný výpočet množství a tvaru tkáně určené k léčbě a přesné umístění elektrod Nanoknifu. IRE terapie se sestává z řady devadesáti extrémně krátkých elektrických pulsů, každý kratší než 100 miliontin sekundy. Buněčná smrt je vyvolána během několika vteřin.

Stačí minuta

Vlastní IRE procedura pěticentimetrového ložiska trvá jednu minutu oproti původním deseti a více minutám. NanoKnife přitom působí buněčnou smrt pouze v cílové tkáni. Elektrody jsou umístěny v okolí vlastní léze a nepoškozují okolní důležité struktury, jako jsou nervy, krevní cévy a jiné kolagenní tkáně. Při mikroskopickém prozkoumání místa léčby můžeme pozorovat ostré ohraničení mezi zdravou tkání a místem působení NanoKnifu. Okamžitě po ukončení léčby je díky tomu organismus schopný zahájit proces hojení, podobně jako při hojení hematomu.

Rychlé hojení

Pokud bychom udělali během zákroku Dopplerovský ultrazvuk, zjistíme, že v místě zákroku nejsou porušeny cévy až do šíře jednoho milimetru. Provedeme-li kontrolní CT nebo ultrazvuk 30 dnů po terapii NanoKnifem, nalezneme v místě zákroku téměř výhradně zhojenou tkáň.

Zatím klinické studie

V dnešní době probíhá hlavně preklinické testování této metody a první klinické studie. Jednou z nich je Australská studie, do které byli vybráni pacienti s nádory jater, plic a ledvin u kterých selhala jiná terapie (14 tumorů jater, 4 tumorů plic a 6 tumorů ledvin). Pacienti podstoupili jednu a více procedur. Během terapie nebylo zjištěno žádné poškození cévních struktur. Průměrná doba hospitalizace byla 24 hodin. Autorům se NanoKnife jevil jako velmi přesná a bezpečná metoda. Nanoknife se zdá být velmi perspektivní metodou v terapii solidních nádorů.

Prof. MUDr. Vlastimil Válek, CSc., MBA přednosta Radiologická klinika FN Brno a LF MU v Brně

Rita       Rita

Nová technologie miniinvazivní terapie maligních tumorů – NanoKnife®

MUDr. Ivan Kolombo, FEBU - Centrum robotické chirurgie Nemocnice Na Homolce Praha

Jedná se o zcela nový typ technologie s velkým potenciálem v rámci miniinvazivní terapie maligních tumorů, vhodný pro situace, kde mají konveční metody své limity. Princip technologie Nanoknife®, USA vychází z výzkumu biologie nádoru na celulární a subcelulární úrovni, kdy při studiích zkoumajících efekt elektrického pole byl při použití pulzů s vysokým napětím u nízko energetických proudů objeven fenomén elektroporatizace. Během elektroporatizace dochází v elektrickém poli k narušení buněčných membrán. Zvýšená permeabilita buněčných membrán pak v případě použití dostatečného počtu pulzů s potřebnou charakteristikou napětí navozuje ireverzibilní změny (Schéma 1), které vedou k apoptóze a destrukci buněk v tumorózní tkáni. Proces se označuje jako ireverzibilní elektroporatizace.

Jak vyplývá z výše uvedeného schématu a mechanismu IRE, nedochází při použití technologie Nanoknife®, USA ke vzniku termického poškození tkání. Kolagenní struktury, které jsou základem tabulárních struktur ve tkáních bývají poškozeny právě vysokými teplotami, které používají konvenční termoablační metody. Nově patentovaná metoda IRE je tak první oblační metodou, která nepoškozuje důležité struktury v blízkosti tumorozních expanzí. Metodu je tedy možné použít při léčbě nádorů v blízkosti cévních struktur (aorta, dolní dutá žíla) a rovněž nebyl u IRE zaznamenán tzv.: heat sink efekt. Jedná se o efekt způsobený většími cévami, které v případě, že procházejí tumorem či v jeho těsné blízkosti, mohou snižovat efekt konvenčních termoablačních metod. Proudící krev v cévách snižuje teplotu v bezprostředním okolí cév, takže ložiskově nemusí být dosaženo potřebné destrukční teploty a dojde k perzistenci viabilních nádorových struktur podél větších cév a následně s časovým odstupem k recidivě tumoru po předchozí termoablační léčbě. IRE nepoškozuje kolagen v důležitých tabulárních strukturách (rezervace struktur jako jsou žlučové cesty, močovod, močová trubice, posterolaterální nervově-cévní svazky u prostaty atd.).

Technologie Nanoknife® skýtá potenciál pro alternativní lokální miniinvazivní léčbu karcinomu prostaty, kdy se začíná zkoumat tato zcela nová metoda tzv.: „studené“ ablace (Obr. 1).

Technologie Nanoknife® může být použita pro celou řadu maligních tumorů a to i za situace kdy konveční operační nebo termoablační metody mají své limity (Tab. 1). Jedná se například o léčbu karcinomu pankreatu či nádorových expanzí jater v blízkosti hilových struktur, aniž by klinicky relevantně byly ohrožený důležité struktury jako je ductus choledochus či duktus pancreaticus.

Tab.1: Benefit technologie Nanoknife® - ireverzibilní elektroporatizace (IRE) porovnání s běžnými dosud používanými metodami pro lokální léčbu národu.
Nanoknife® - IRETermoablační metodyChirurgická ablace
Riziko krváceníNízké
jehly pouze 1 mm a IRE nepoškozuje cévní struktury		větší
možnost termického poškození cévní stěny a krvácení do nekrotického "kráteru"		větší
Preparace tkání přináší riziko krvácení v operačním poli
Riziko infekceNízké
nejsou termické nekrózy		větší
Febrilie při reparaci nekrotických tkání		větší
Větší narušení integrity kůže a sliznic
Délka výkonuKratší výkon
Menší tumor do 5 min		Delší výkon
Menší tumor 15-20 min		Delší výkon
Operace obvykle přes 1hod
Riziko poškození důležitých strukturNízkévětší
Termické poškození		větší
Mechanické a termické riziko
InvazivitaNízká
Dimise 1 den		větší
Dimise 1 den, ale reparace nekróz		větší
Rekonvalescence delší

Obdobně pro tumory v oblasti plic a mediastina (nepoškozuje kolagenní struktury bronchiálního stromu, velké cévy mediastina, nepoškozuje intervaci bránice – rezervace nervus phrenicus). V uroonkologické problematice pak možná léčba metodou IRE pro karcinom ledviny (nepoškozuje kolagenní struktury močovodu) a již zmíněný karcinom prostaty. Výhodu lze spatřovat především pro nemocné, kde by běžný chirurgický výkon byl pro nemocného neúnosně zatěžující nebo v situacích, kde je sporná technická proveditelnost operace. Oproti standardním termoablačním metodám není pro IRE (Obr. 2) limitace blízkost důležitých okolních cévních, nervových a dalších tabulárních struktur.

Nová technologie Nanoknife® s využitím metody tzv.: ireverzibilní elektroporatizace (IRE) je slibnou technikou pro lokální léčbu maligních tumorů, která překonává řadu limitů předchozích alternativních metod a skýtá potenciál benefitu pro úspěšnou miniinvazivní léčbu.

  • Charpentier KP, Wolf F, Noble L et al. “Irreversible electroporation of the pancreas in swine: a pilot study”, HPB 2010, 12, 348–351 © 2010 International Hepato-Pancreato-Biliary Association
  • Pech M, Janitzky A, Wendler JJ et al. “Irreversible electroporation of Renal cell carcinoma: First in Man Human Phase 1 Clinical Study”, Cardiovasc Intervent Radiol 2011;34:132-8
  • Rubinsky J, Onik G, Mikus P et al: Optimal parameters for the destruction of prostate cancer using irreversible electroporation. J Urol 2008; 180: 2668–74
  • Tracy CR, Kabbani W and Cadeddu JA: Irreversible electroporation (IRE): a novel method for renal tissue ablation. BJU Int 2010, http://dx.doi.org/10.1111/j.1464-410X.2010.09797.x

Zpracoval: MUDr. Ivan Kolombo, FEBU Nemocnice Na Homolce, Praha 8.2.2011

nahoru