TMFI förbättrar hudytan och epidermal PpIX-fluorescens

Topisk fotodynamisk terapi (PDT) är en väletablerad behandling för dermatologiska premaligna aktiniska keratoser och Morbus Bowen samt utvalda fall av basalcellscancer. PDT är mycket väl lämpad för behandling av större hudområden och ger utmärkta kosmetiska resultat. PDT är baserat på det fotosensibiliserande läkemedlet 5-aminolevulinsyra (5-ALA) som metaboliseras till det ljuskänsliga Protoporfyrin IX, och aktiveras i huden av ljus i det synliga spektrumet. När hud som inkuberats med 5-ALA därefter exponeras för ljus, katalyserar fotoaktiverad PpIX en fotokemisk reaktion, vilket leder till cellapoptos av den dysplastiska eller neoplastiska vävnaden. Mängden PpIX-fluorescens i huden uppskattas genom PpIX-fluorescensmätningar på hudytan genom fluorescensfotografier och i huddjupet med fluorescensmikroskopi. Tidigare studier har föreslagit ett samband mellan mängden PpIX i huden och det kliniska resultatet av PDT.

Den mycket lipofila naturen hos stratum corneum (SC) utgör huvudbarriären för inflöde av läkemedel och miljökemikalier i kroppen (6). SC är det största hindret för upptag av 5-ALA och bildandet av PpIX kan ökas genom att modifiera SC. Förbehandling av huden underlättar lokalt upptag av fotosensibiliserande ämnen och rekommenderas därför för att få optimala resultat vid PDT. Nyligen har olika energibaserade enheter introducerats för PDT-förbehandling för att störa SC-barriären och effektivt öka PpIX-ackumuleringen. Men nuvarande ljusbaserade behandlingar, såsom ablativa och icke-ablativa lasrar, är smärtsamma för patienter och framkallar termiska skador som resulterar i vätskande, skorpbildning eller skalning av huden.

För att öka kutan absorption med minimal skada på huden har termomekanisk fraktionell intervention (TMFI) introducerats som en ny teknik. TMFI överför snabbt termisk energi genom en metallisk pyramidspets som möjliggör hudkontakt genom integrerade pulserande rörelser. Den snabba uppvärmningen dehydrerar epidermis och ytlig dermis och skapar mikroporer utan koagulativ skada på omgivande vävnad. Mängden termisk energi som levereras kan justeras med pulslängd och av spetsens utskjutningsdjup som ställer in den termiska matchningen mellan spetsen och huden. TMFI har i en studie visat öka upptaget av hydrofila läkemedel jämfört med ingen hudförbehandling. Eftersom TMI dehydrerar epidermis kan hydrofila läkemedel lösta i en vätskebaserad vehikel med låg viskositet distribueras lättare i huden jämfört med läkemedel lösta i en vehikel med hög viskositet.

Utredarna antar att i) TMFI ökar 5-ALA-inducerad PpIX-ackumulering jämfört med ingen förbehandling och att ii) TMFI + 5-ALA i en vehikelformulering med låg viskositet förbättrar PpIX-hudens biodistribution jämfört med 5-ALA i en vehikelformulering med hög viskositet.

Potentiellt kan TMFI-förbehandling förbättra PpIX-biodistributionen och minska inkubationstiden för fotosensibilisator för att erhålla tillräcklig PpIX-ackumulering. Detta kan avsevärt gynna tusentals patienter som varje år genomgår PDT för dysplastiska hudskador.