Nová metoda dodávání světla pro provádění transbronchiální fotodynamické terapie u periferního karcinomu plic

Hlavním zaměřením tohoto výzkumu je vývoj inovativního režimu fotodynamické terapie (PDT) aplikovaného na periferní plicní nádory. Současná léčba nádorů plic, včetně primární rakoviny plic nebo metastázujících nádorů do plic, zahrnuje chirurgický zákrok, chemoterapii (včetně cílené a imunoterapie) a radiační terapii. Výběr léčby závisí na faktorech, jako je velikost nádoru, invaze, genetické charakteristiky a celkový zdravotní stav pacienta.

U časných stadií periferních plicních nádorů existuje nepřetržité úsilí o vývoj minimálně invazivních léčebných modalit, které by nahradily současné chirurgické metody. Techniky, jako je perkutánní nebo bronchoskopicky řízená radiofrekvenční ablace (RFA), mikrovlnná ablace a fotodynamická terapie, jsou aktivně předmětem výzkumu a vývoje. Fotodynamická terapie využívá speciální fotosenzibilizační léky selektivně absorbované rakovinnými buňkami, po nichž následuje vystavení světlu specifických vlnových délek, což spouští reakci, která ničí rakovinné buňky.

Přestože fotodynamická terapie byla úspěšná při léčbě raného stadia rakoviny centrálních dýchacích cest nebo pokročilých nádorů způsobujících obstrukci dýchacích cest, má svá omezení. Pronikání světla je omezeno, což má za následek rozsah ošetření přibližně 1,5 až 2 centimetry v průměru. K pokrytí celého nádoru je zapotřebí vícenásobné vedení a ošetření světlem, což zvyšuje technickou obtížnost postupu.

Světlo se šíří po přímce a podléhá pronikání, absorpci a odrazu, když se setká s tkáňovými rozhraními, což omezuje jeho pronikání do tkání. Dr. Friedberg ve Spojených státech navrhl v roce 2003 nový světelný režim s použitím materiálů s vysokým indexem lomu, jako je minerální olej (index lomu přibližně 1,47), aby se umožnilo vedení světla v průdušnici a průduškách. Minerální olej je však škodlivý pro plicní tkáň a při neúmyslném vdechnutí do dýchacích cest způsobuje vážné komplikace.

V této studii byl Lipiodol, kontrastní látka s indexem lomu 1,47, zvažován jako potenciální alternativa k minerálnímu oleji. Lipiodol je směs makového oleje a jodových iontů a běžně se používá v lymfografii nebo k embolizační léčbě nádorů jater. V klinické praxi se již léta používá k bronchoskopické instilaci jako prostředek k vizualizaci a lokalizaci plicních nádorů.

Na základě těchto úvah výzkumný tým předpokládal, že použitím elektromagnetické navigační bronchoskopie k instilaci Lipiodolu do proximální průdušnice segmentu plic obsahujícího nádor by mohl být nádor zcela obklopen Lipiodolem. Následná světelná terapie v proximální průdušnici by pak osvětlila plicní tkáň obsahující Lipiodol, včetně nádorové tkáně, zásobující krevní cévy a lymfatickou tkáň, selektivně zabíjela nádorovou tkáň a potenciální rané mikrometastázy.

Výzkumný tým provedl předklinické studie na prasečím modelu, které potvrdily, že Lipiodol by mohl být instilován do periferního plicního nádoru pomocí bronchoskopie. Navíc se ukázalo, že světelná terapie se současným energetickým nastavením (200 J/cm, 400 mW/cm, 500 sekund) v plicní tkáni s injekčním podáním Lipiodolu je bezpečná.

Multicentrická klinická studie ve Spojených státech (ClinicalTrials.gov Identifikátor: NCT02916745) zkoumal PDT pro periferní plicní nádory. Photofrin byl intravenózně injikován 48 hodin před léčbou a pod vedením elektromagnetické navigační bronchoskopie a bronchoskopického ultrazvuku bylo světelné vlákno zavedeno do místa nádoru pro PDT s nastavením energie 200 J/cm, 400 mW/cm, 500 sekund. Studie od ledna 2019 zahrnovala pět pacientů bez hlášených závažných komplikací, což naznačuje počáteční bezpečnost a proveditelnost. Na základě této studie a navrhovaného nového režimu osvětlení PDT týmem byla v říjnu 2021 zahájena klinická studie fáze I na lidech a probíhá do února 2022. Byly ošetřeny tři případy a počáteční pozorování naznačují bezpečnost a proveditelnost. Jeden pacient bohužel šest týdnů po léčbě kvůli rychlé progresi onemocnění podlehl obstrukční pneumonii, která však nebyla považována za komplikaci související s léčbou.

Přestože účinnost léčby nebyla taková, jak se očekávalo, jsou zapotřebí další klinické studie ke stanovení optimální dávky osvětlení. V probíhající studii (NCT02916745) byly dva případy podrobeny vícenásobnému ošetření světlem z různých směrů bez významných komplikací. Kazuistika Dr. Allisona prokázala úspěšnou a bez komplikací bronchoskopickou PDT se dvěma ošetřeními světlem s odstupem 48 hodin u pacienta nezpůsobilého ke standardní léčbě.

Další fáze klinických studií je navržena na základě týmové studie léčby jedním světlem z roku 2022, jejímž cílem je posoudit bezpečnost a účinnost pomocí několika světelných ošetření v různých směrech a další dávky o 48 hodin později. Tato studie bude sloužit jako reference pro minimální základní dávku osvětlení (NOAEL) a možnou účinnou dávku pro budoucí klinické studie fáze I.