Mikrowellentherapie zur Behandlung präkanzeröser aktinischer Keratosen (MTAK)

Diese Studie ist eine Zusammenarbeit zwischen der University of Dundee, NHS Tayside und Emblation Ltd, finanziert von Innovate UK. Emblation ist ein in Schottland ansässiges kleines mittelständisches Unternehmen (KMU) und ein etablierter globaler Marktführer in Design, Entwicklung und Herstellung von medizinischen Mikrowellengeräten.

Aktinische Keratosen (AK) gelten als die häufigsten präkanzerösen Läsionen beim Menschen und sind Vorläufer des invasiven kutanen Plattenepithelkarzinoms (cSCC), einer bösartigen Erkrankung, deren Inzidenz im Vereinigten Königreich in den letzten zehn Jahren aufgrund der alternden Bevölkerung mehr als verdoppelt wurde und erhöhte UV-Exposition (Goon 2017). Die UK-Inzidenz von cSCC übersteigt jetzt 30.000 jährlich (geschätzte >50.000 Fälle/Jahr, Public Health England, unveröffentlichte Daten) mit erheblicher Gesundheitsbelastung und NHS-Kosten. Diese Hautkrebsarten treten häufig multipel auf, insbesondere in immunsupprimierten Hochrisikopopulationen. AK sind sehr häufige „Sonnenschäden“-Hautläsionen, die auf sonnenexponierten Hautbereichen wie Handrücken und kahler Kopfhaut zu finden sind. Bis zu 70 % unserer älteren Bevölkerung haben AK und 65 % der cSCC entstehen aus zuvor identifizierten AK. AK sind klinisch leicht zu identifizieren, daher bietet die AK-Behandlung eine wichtige Möglichkeit zur Krebsprävention, aber unsere Behandlungsmöglichkeiten sind durch unerwünschte lokale Nebenwirkungen von bestehenden topischen Behandlungen begrenzt, die Wirksamkeit, Nebenwirkungen und Kosten nicht in Einklang bringen. Keine der derzeit verfügbaren Behandlungen für AK ist für den breiten Einsatz in der Gemeinde geeignet und nur teilweise wirksam. Andere effektivere Behandlungen wie die photodynamische Therapie sind teuer und zeitaufwändig und müssen von Experten in der Sekundärversorgung durchgeführt werden. NHS-Dermatologen sind bereits überlastet und ältere Patienten mit AK möchten nicht reisen. Die AK-Therapie würde durch eine billige, bequeme, gut verträgliche und wirksame Therapie, die von Hausärzten (GPs) oder Krankenschwestern näher am Wohnort durchgeführt werden kann, erheblich verbessert werden.

Klinisch zeigen AK ein Schweregradspektrum von leichten Grad-1-Läsionen, die gerade noch sichtbar und gerade (kaum) tastbar sind, über rote und schuppige Grad-2-Läsionen (leicht zu fühlen und zu sehen) bis zu den schwersten Grad-3-Läsionen, die grob sind hyperkeratotische und "verdickte" Hautläsionen. In der Praxis ist es einfacher, sie als „dünn“ (nur fühlbar) oder „dick“ (mit Substanz) einzustufen. Es ist möglich, dass sich die dielektrischen Eigenschaften von dickem und dünnem AK unterscheiden und daher muss die Messstudie an beiden AK-Typen durchgeführt werden, damit diesen unterschiedlichen Hautläsionen die geeignete Mikrowellendosis verabreicht werden kann

Die Hypothese des Forschers ist, dass die lokalisierte Mikrowellenenergietherapie eine geeignete Behandlung für Hautläsionen der aktinischen Keratose (AK) ist.

Die Verwendung von Mikrowellentechnologie ist als ablative Dosis zur Behandlung von Malignität, z. hepatozelluläres Karzinom. Es sind keine Studien bekannt, in denen Mikrowellen zur Behandlung von präkanzerösen Hauterkrankungen oder Hautkrebs eingesetzt wurden. Darüber hinaus gibt es sehr wenig Verständnis für den biologischen Prozess, der durch lokalisierte Mikrowellen-Exposition in der Haut hervorgerufen wird, oder für die ausgelösten klinisch relevanten biologischen Mechanismen.

Emblation verfügt bereits über ein CE-gekennzeichnetes Mikrowellengerät, das erfolgreich zur Behandlung von plantaren Viruswarzen eingesetzt wird, das SWIFT-Gerät. Die Forscher möchten nun eine Machbarkeitsstudie mit 12 Teilnehmern durchführen, von denen jeder mehrere AK auf der Handrückenhaut oder der kahlen Kopfhaut oder beidem aufweist. Die Studie wird die Verträglichkeit, Akzeptanz, Wirksamkeit und langfristige Auflösung von AK nach einer oder mehreren Behandlungen mit Mikrowellenenergie untersuchen, die unter Verwendung des SWIFT-Geräts abgegeben wird.

Frühere Studien, die von Emblation mit SWIFT an plantaren Viruswarzen durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass es wirksam und sicher ist. Einige Teilnehmer hatten während der Mikrowellentherapie leichte Beschwerden, aber alle Schmerzen hörten auf, als die Behandlung beendet wurde. An der Behandlungsstelle kann eine leichte Rötung der Haut auftreten, die sich jedoch nach 24 Stunden zurückbildet. Einige Fälle von Hämatomen wurden bei höheren Dosen beobachtet, die sich typischerweise innerhalb von 7 Tagen zurückbildeten.

Dies wird eine zweistufige Studie sein, Stufe 1, um die elektrischen Eigenschaften von AKs bei Patienten zu messen. Die Daten aus Stufe 1 ermöglichen die Ableitung der Leistungseinstellungen, die mit SWIFT für AK in Stufe 2 verwendet werden sollen, um eine randomisierte kontrollierte Studie der Mikrowellenbehandlung mit SWIFT im Vergleich zu keiner Behandlung durchzuführen.

Das SWIFT-Gerät verfügt über variable Leistungs- und Dauersteuerungen, das für plantare Viruswarzen geeignete Protokoll ist wahrscheinlich nicht mit AK kompatibel. Plantarwarzen (Verrucas) sind erheblich dicker als AK und befinden sich auf viel dickeren, robusteren Bereichen normaler Haut. AK treten am häufigsten bei älteren Menschen auf und befinden sich auf dünnerer, empfindlicherer Haut. Die Ermittler gehen daher davon aus, dass AK eine geringere Dosis an Mikrowellenenergie benötigt als Fußsohlenwarzen. Um die richtigen Leistungs- und Dauereinstellungen für das Swift-Instrument abzuleiten und der AK die richtige Menge an elektromagnetischer Energie (als Dosis bezeichnet) zuzuführen, müssen die dielektrischen Eigenschaften der AK bestimmt werden, um zu bestätigen, wie das spezifische Gewebe auf die reagiert elektromagnetische Energie (Mikrowelle). Durch Messung der relativen Permittivität (allgemein abgekürzt mit Epsilon relative Er) können die dielektrischen Eigenschaften des AK bestimmt werden.

Die etablierte Messmethode erfordert, dass das zu testende Gewebe/Material mit einer speziell entwickelten Sonde in Kontakt kommt, die an einem Instrument angebracht ist, das die Reaktion auf ein ausgestrahltes Signal mit der gleichen Frequenz (8 GHz) misst, wie sie in Emblations Produkt „Swift“ verwendet wird. Es gibt eine Reihe von Instrumenten- und Sondenherstellern, z. Keysight (HP/Agilent), SPEAG, Anritsu. Die Sonde kann zum Testen von Feststoffen, Flüssigkeiten und biologischen Geweben verwendet werden, indem die Sonde einige Sekunden lang in direkten Kontakt gebracht wird, während sie während der Datenerfassung durch das Instrument still bleibt.

Das Instrument (Anritsu MS46122A), das die Sondenerregung bereitstellt, entspricht den folgenden Standards: CE-Zeichen, Niederspannung (2006/95/EG) und Sicherheit (EN 61010-1:2010). Die für die Messung in die Läsion übertragene Energie wird 0,5 mW nicht überschreiten, im Vergleich dazu ist dies weit weniger als ein Mobiltelefon (bis zu 500 mW) und ein FitBit (1,6 mW), sodass keine inhärente Gefahr für den Freiwilligen besteht.

Mitarbeiter von Emblation werden die Instrumente bedienen und die Probanden zur Sonde leiten. Andere Mitarbeiter des Studienteams können zum Zeitpunkt der Rekrutierung und/oder zum Zeitpunkt der Messung mit NHS-Mitarbeitern zusammenarbeiten.

Mikrowellenenergie wird in den Hautschichten in Wärme umgewandelt und bildet die Grundlage der Therapie. Die Zieltemperatur von 43-46 Grad Celsius ist entscheidend, um die richtige Immunantwort im Gewebe hervorzurufen. Da das aktuelle Instrument mit einer Antenne auf Fußsohlenwarzen „abgestimmt“ ist, ist es möglicherweise nicht so effizient, Energie in die AK-Läsionen zu übertragen, und die Zieltemperatur wird möglicherweise nicht mit denselben Leistungs- und Dauereinstellungen erreicht. Umgekehrt, wenn der AK eine effizientere Umwandlung von Mikrowellen in Temperatur bereitstellt, kann möglicherweise eine zu hohe Temperatur bei einer gegebenen Kombination aus Leistung und Dauer erreicht werden. Die Daten der Phase 1 werden analysiert, um die Effizienz der aktuellen Antenne in Computersimulationen zu modellieren, und Werte für die Eingangsleistung (W) und die Dauer (s) werden aus den Modellierungsdaten abgeleitet, um anschließend in Phase 2 des Versuchs verwendet zu werden. Dadurch wird die richtige Dosis an Mikrowellenenergie für Stufe 2 bereitgestellt.

Sobald die für AK erforderlichen Einstellungen bestimmt wurden, werden die Teilnehmer in Stufe 2 rekrutiert, um die Wirksamkeit, langfristige Auflösung, Verträglichkeit und potenzielle Wirkungsweise der Mikrowellenbehandlung für AK zu bestimmen.