TMFI forbedrer hudoverflaten og epidermal PpIX-fluorescens

Topisk fotodynamisk terapi (PDT) er en veletablert behandling for dermatologiske pre-maligne aktiniske keratoser og Morbus Bowen samt utvalgte tilfeller av basalcellekarsinomer. PDT er svært godt egnet for behandling av større hudområder og gir utmerkede kosmetiske resultater. PDT er basert på det fotosensibiliserende stoffet 5-aminolevulinsyre (5-ALA) som metaboliseres til det lysfølsomme Protoporfyrin IX, og aktiveres i huden av lys i det synlige spekteret. Når hud inkubert med 5-ALA deretter blir eksponert for lys, katalyserer fotoaktivert PpIX en fotokjemisk reaksjon, som fører til celleapoptose av det dysplastiske eller neoplastiske vevet. Mengden PpIX-fluorescens i huden estimeres ved PpIX-fluorescensmålinger på hudoverflaten ved fluorescensfotografier og i huddybden med fluorescensmikroskopi. Tidligere studier har antydet en sammenheng mellom mengden PpIX i huden og det kliniske resultatet av PDT.

Den svært lipofile naturen til stratum corneum (SC) utgjør hovedbarrieren for tilstrømning av medikamenter og miljøkjemikalier til kroppen (6). SC er den største hindringen for opptak av 5-ALA og dannelsen av PpIX kan økes ved å modifisere SC. Forbehandling av huden letter lokalt opptak av fotosensibiliserende midler og anbefales derfor for å oppnå optimale resultater ved PDT. Nylig har forskjellige energibaserte enheter blitt introdusert for PDT-forbehandling for å forstyrre SC-barrieren og effektivt øke PpIX-akkumuleringen. Nåværende lysbaserte behandlinger, som ablative og ikke-ablative lasere, er imidlertid smertefulle for pasienter og induserer termisk skade som resulterer i utsivning, skorpedannelse eller avskalling av huden.

For å øke kutan absorpsjon med minimal skade på huden, har termomekanisk fraksjonell intervensjon (TMFI) blitt introdusert som en ny teknologi. TMFI overfører raskt termisk energi ved hjelp av en metallisk pyramidespiss som muliggjør hudkontakt gjennom integrerte pulserende bevegelser. Den raske oppvarmingen dehydrerer epidermis og overfladisk dermis og skaper mikroporer uten koagulasjonsskade av omkringliggende vev. Mengden termisk energi som leveres kan justeres etter pulsvarighet og av fremspringsdybden til spissen som setter den termiske tilpasningen mellom spissen og huden. TMFI har i en studie vist å øke opptak av hydrofile legemidler sammenlignet med ingen hudforbehandling. Ettersom TMI dehydrerer epidermis, kan hydrofile medikamenter oppløst i en væskebasert bærer med lav viskositet distribueres lettere i huden sammenlignet med legemidler oppløst i en bærer med høy viskositet.

Etterforskerne antar at i) TMFI øker 5-ALA-indusert PpIX-akkumulering sammenlignet med ingen forbehandling, og at ii) TMFI + 5-ALA i en vehikelformulering med lav viskositet forbedrer PpIX-hudens biofordeling sammenlignet med 5-ALA i en bærerformulering med høy viskositet.

Potensielt kan TMFI-forbehandling forbedre PpIX-biodistribusjonen og redusere fotosensibilisatorinkubasjonstiden for å oppnå tilstrekkelig PpIX-akkumulering. Dette kan være til stor fordel for tusenvis av pasienter som hvert år gjennomgår PDT for dysplastiske hudlesjoner.