Kalzium-Elektroporation bei Kopf-Hals-Krebs

Calcium-Elektroporation. Elektroporation ist eine Technik, die den Transport von Molekülen durch die Zellmembran erleichtert, indem elektrische Impulse verwendet werden. Das an die Zellmembran angelegte elektrische Feld erzeugt eine vorübergehende Destabilisierung. Wenn die elektrische Kapazität der Membran überschritten wird, bilden sich Risse in der Membran und die Moleküle können ungehindert in das Cytosol der Zelle diffundieren. Der Prozess ist reversibel und die Zellmembran wird in wenigen Minuten stabilisiert. Während die Zellmembran durchlässig ist, kommt es zu einem erhöhten Ca2+-Einstrom in die Zelle. Der Calciumeinstrom kann weiter verbessert werden, indem Calcium mit Elektroporation kombiniert wird; dies wird als Calcium-Elektroporation bezeichnet.

In-vivo-Studien haben gezeigt, dass bei Erhöhung der extrazellulären Calciumkonzentration vor Anwendung der Elektroporation ein größerer Ca2+-Einstrom auftritt. Der große Ca2+-Einstrom kann zu einer Verringerung des ATP-Spiegels (Adenosintriphosphat) und zum Zelltod führen. Ein Absinken des ATP-Spiegels wird aus zwei Gründen gesehen: Erstens führt ein Anstieg des intrazellulären Ca2+ zu einer höheren Aktivität der Ca2+-ATPase und der Na+/K+-ATPase. Zweitens führt die hohe Ca2+-Konzentration zu einem Verlust des elektrochemischen Gradienten in der Mitochondrienmembran, was einen Mitochondrienkollaps verursacht. Beim Zusammenbruch der Mitochondrien kann die Zelle kein ATP mehr produzieren. Insgesamt führt der erhöhte Verbrauch und die verringerte Produktion von ATP zu niedrigeren ATP-Spiegeln. In Kombination mit anderen zellulären Prozessen wie der Aktivierung von Lipasen und Proteasen stirbt die Zelle schließlich ab.

Versuchsziele.

1. Primäres Ergebnis. Bewertung der Sicherheitsmaßnahmen bei der Verwendung von Calcium-Elektroporation bei Schleimhaut-Kopf-Hals-Krebs. Dies erfolgt durch kontinuierliche Bewertung von Schmerzen nach VAS-Score (visuelle Analogskala) und Nebenwirkungen nach Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE) Registrierung in Adverse Events (AE) und Serious Adverse Events (SAE). Die Sicherheit der intratumoralen Anwendung von Calcium wird auch durch Messung von Ca2+ in Blutproben nach der Behandlung bewertet.
2. Sekundäres Ergebnis. Bewertung des Ansprechens durch Bildgebung: PET-MRT, klinische Fotografie, Biopsien von der Tumorstelle Die subjektive Bewertung der Behandlungs- und Nachbehandlungszeit durch die Probanden wird durch Fragebögen zur Lebensqualität, EORTC QLQ-C30 und H&N35, bewertet: zwei verschiedene Fragebögen, die beide für den Kopf validiert sind und Nackenkrebspatienten.
3. Tertiäres Ergebnis. Das Ansprechen auf die Behandlung wird mit den Ergebnissen unserer aktuellen Studie verglichen, in der wir die Elektrochemotherapie bei Schleimhaut-Kopf-Hals-Tumoren anwenden. Der Vergleich erfolgt zwischen Bildgebungsreaktion, VAS-Score und Ergebnissen aus Fragebögen (EORTC QLQ-C30 und H&N35).

Versuchsdesign. Dies ist eine interventionelle, klinische Studie der Phase I zur Sicherheit der Kalzium-Elektroporation bei Schleimhaut-Kopf-Hals-Tumoren. Die Probanden haben rezidivierten oder primären Kopf-Hals-Krebs. Die Behandlung ist palliativ und nicht kurativ. Allen Probanden wird nach Möglichkeit vor der Aufnahme in die Studie eine Standardbehandlung mit Operation und Strahlentherapie angeboten. Es gibt keine geplante Kontrollgruppe, was bedeutet, dass allen geeigneten Patienten eine Behandlung angeboten wird.

Elektroporation und Anästhesie. Die Behandlung wird in Vollnarkose durchgeführt, da die Lokalisation von Kopf-Hals-Tumoren die Behandlung in örtlicher Betäubung erschwert. Nachdem der Patient anästhesiert ist, wird der Tumorbereich mit Kalzium injiziert. Nach Verabreichung von Calcium werden Elektroden in den Tumor eingeführt und elektrische Impulse erzeugt und mit einem Cliniporator (IGEA, Capri, Italien) dokumentiert. Die Gesamtoperationszeit/Anästhesiezeit beträgt 1-2 Stunden und der erwartete Krankenhausaufenthalt 3 Tage. Die Behandlung ist als einmalige Behandlung vorgesehen, aber ein messbares Ansprechen auf Auswertungsscans kombiniert mit einer fortgesetzten Krebsaktivität im behandelten Bereich kann zu einer weiteren Behandlungssitzung führen.