Mikrobølgeterapi for behandling av forstadier til aktiniske keratoser (MTAK)

Denne studien er et samarbeid mellom University of Dundee, NHS Tayside og Emblation Ltd, finansiert av Innovate UK. Emblation er en skotsk basert Small Medium sized Enterprise (SME) og er en etablert global leder innen design, utvikling og produksjon av medisinsk utstyr for mikrobølgeovn.

Aktiniske keratoser (AK) antas å være de vanligste pre-cancerøse lesjonene hos mennesker og er forløpere til invasiv kutan plateepitelkarsinom (cSCC), en malignitet som har mer enn doblet seg i forekomst i Storbritannia det siste tiåret på grunn av aldrende befolkning og økt UV-eksponering (Goon 2017). Den britiske forekomsten av cSCC overstiger nå 30 000 årlig (estimert >50 000 tilfeller/år, Public Health England, upubliserte data) med betydelig helsebelastning og NHS-kostnader. Disse hudkreftene er ofte flere, spesielt i immunsupprimerte høyrisikopopulasjoner. AK er svært vanlige "solskade" hudlesjoner som finnes på soleksponerte områder av huden, for eksempel på håndryggen og skallet hodebunn. Opptil 70 % av vår eldre befolkning har AK og 65 % av cSCC stammer fra tidligere identifisert AK. AK er lett identifisert klinisk, så AK-behandling tilbyr en viktig mulighet for kreftforebygging, men vår evne til å behandle er begrenset av uønskede lokale bivirkninger fra eksisterende topikale behandlinger som ikke klarer å balansere effektivitet, bivirkninger og kostnader. Ingen av de tilgjengelige behandlingene for AK er egnet for utbredt bruk i samfunnet og er bare delvis effektive. Andre mer effektive behandlinger som fotodynamisk terapi er dyre og tidkrevende og må leveres av eksperter innen sekundæromsorg. NHS hudleger er allerede overbelastet og eldre pasienter med AK ønsker ikke å reise. AK-terapi vil bli betydelig forbedret av en billig, praktisk, godt tolerert og effektiv behandling som kan leveres nærmere hjemmet av allmennleger (fastleger) eller sykepleiere.

Klinisk viser AK et spekter av alvorlighetsgrad fra milde grad 1 lesjoner, som akkurat er synlige og bare (knapt) palpable, gjennom grad 2 røde og skjellete lesjoner (lett kjennes og ses), til de mest alvorlige grad 3 lesjonene, som er grovt. hyperkeratotiske og "fortykkede" hudlesjoner. I praksis er det lettere å gradere dem som "tynne" (bare håndgripelige) eller "tykke" (med substans til dem). Det er mulig at de dielektriske egenskapene til tykk og tynn AK vil variere, og derfor må målestudien utføres på begge typer AK, slik at passende mikrobølgedose kan gis til disse variable hudlesjonene

Etterforskerens hypotese er at lokalisert mikrobølgeenergiterapi er en egnet behandling for aktinisk keratose (AK) hudlesjoner.

Bruk av mikrobølgeteknologi er godt etablert som ablative doser for behandling av malignitet f.eks. hepatocellulært karsinom. Det er ingen kjente studier som bruker mikrobølgeovn for behandling av pre-cancerøse hudsykdommer eller hudkreft. Videre er det svært liten forståelse av den biologiske prosessen fremkalt av lokalisert mikrobølgeeksponering i huden eller av de klinisk relevante biologiske mekanismene som utløses.

Emblation har allerede et CE-merket mikrobølgeinstrument som brukes med suksess for behandling av plantare virale vorter, SWIFT-enheten. Etterforskerne ønsker nå å gjennomføre et gjennomførbarhetsforsøk med 12 deltakere, hver med flere AK på dorsal håndhud eller skallet hodebunn eller begge deler. Forsøket vil undersøke tolerabiliteten, akseptabiliteten, effektiviteten og den langsiktige oppløsningen av AK etter en eller flere behandlinger med mikrobølgeenergi levert med SWIFT-enheten.

Tidligere studier utført av Emblation ved bruk av SWIFT på plantare virale vorter fant at det var effektivt og trygt. Noen deltakere opplevde mindre ubehag under mikrobølgebehandlingen, men enhver smerte stoppet når behandlingen stoppet. Noe rødhet av huden på behandlingsstedet kan forekomme, men dette forsvant etter 24 timer. Noen tilfeller av et hematom har blitt sett ved større doser, vanligvis forsvunnet innen 7 dager.

Dette vil være en to-trinns studie, trinn 1 for å måle de elektriske egenskapene til AK hos pasienter. Dataene fra trinn 1 tillater utledning av effektinnstillingene som skal brukes med SWIFT for AK i trinn 2, for å utføre en randomisert kontrollert prøve av mikrobølgebehandling, levert ved bruk av SWIFT, versus ingen behandling.

SWIFT-enheten har variable kraft- og varighetskontroller, protokollen som er egnet for plantare virale vorter er neppe kompatibel med AK. Plantarvorter (verrucas) er betydelig tykkere enn AK og er lokalisert på mye tykkere, mer robuste områder av normal hud. AK er mest vanlig hos eldre og er lokalisert på tynnere, mer sart hud. Etterforskerne regner derfor med at AK vil kreve en mindre dose mikrobølgeenergi enn plantarvorter. For å utlede de riktige kraft- og varighetsinnstillingene for Swift-instrumentet og overføre riktig mengde elektromagnetisk energi (referert til som dose) til AK, må de dielektriske egenskapene til AK bestemmes for å bekrefte hvordan det spesifikke vevet reagerer på elektromagnetisk energi (mikrobølge). Ved å måle relativ permittivitet (vanligvis forkortet til Epsilon relative Er) kan de dielektriske egenskapene til AK bestemmes.

Den etablerte målemetoden krever at vevet/materialet som testes kommer i kontakt med en spesialdesignet sonde festet til et instrument som måler responsen på et utstrålt signal med samme frekvens (8GHz) som den som brukes i Emblations produkt «Swift». Det finnes en rekke instrument- og sondeprodusenter f.eks. Keysight (HP/Agilent), SPEAG, Anritsu. Proben kan brukes til å teste faste stoffer, væsker og biologisk vev ved å plassere sonden i direkte kontakt i noen sekunder mens den forblir i ro under datainnsamling av instrumentet.

Instrumentet (Anritsu MS46122A) som sørger for probe-eksitering, samsvarer med følgende standarder: CE-merke, lavspenning (2006/95/EC) og sikkerhet (EN 61010-1:2010). Energien som tildeles lesjonen for målingen vil ikke overstige 0,5mW, til sammenligning er dette langt mindre enn en mobiltelefon (opptil 500mW) og en FitBit (1,6mW), så det er ingen iboende fare for den frivillige.

Emblasjonsansatte vil betjene instrumentene og lede forsøkspersonene til sonden. Andre ansatte i studieteamet kan jobbe sammen med NHS-ansatte på tidspunktet for rekruttering og/eller på målingstidspunktet.

Mikrobølgeenergi omdannes til varme i hudlagene og danner grunnlaget for terapien. Måltemperaturen på 43-46 grader Celsius er avgjørende for å fremkalle riktig immunrespons i vevet. Siden det nåværende instrumentet er "innstilt" med en antenne for plantarvorter, kan det hende at det ikke er like effektivt til å overføre energien til AK-lesjonene, og måltemperaturen kan kanskje ikke oppnås med samme kraft- og varighetsinnstillinger. Omvendt, hvis AK gir en mer effektiv konvertering av mikrobølge til temperatur, kan potensielt for høy temperatur nås ved en gitt effekt- og varighetskombinasjon. Trinn 1-data vil bli analysert for å modellere effektiviteten til den nåværende antennen i datasimuleringer, og verdier for inngangseffekt (W) og varighet (s) vil bli utledet fra modelleringsdataene, for deretter å bli brukt i trinn 2 av forsøket. Dette vil gi riktig dose mikrobølgeenergi som skal brukes i trinn 2.

Når innstillingene som kreves for AK er bestemt, vil deltakerne rekrutteres til trinn 2 for å bestemme effektivitet, langtidsoppløsning, tolerabilitet og potensiell virkemåte for mikrobølgebehandling for AK.