Рак простаты

НаноНож 3.0 (Ангиодинамикс, США) — первая система нетермического обезвреживания опухолей мягких тканей, одобренная FDA, олицетворяющая разработки команды американских ученых биофизиков во главе с профессором Борисом Рубински из Калифорнийского университета в Беркли.

НаноНож 3.0 – Как он действует?

В основе противоопухолевого действия системы НаноНож 3.0 лежит уникальный эффект необратимой электропорации, при котором в мембранах клеток опухоли под действием особого электрического поля образуются наноразмерные поры (отверстия) (рис. 1 и 2). . В дальнейшем, в клетках с поризованной мембраной возникает биохимический дисбаланс и запускается программа физиологической клеточной смерти. Утилизация компонентов погибших клеток осуществляется иммунной системой, при этом она получает важную информацию об антигенных характеристиках опухоли, крайне важную для более эффективного выявления и обезвреживания клеток данной опухоли в организме.

Рисунок 2. Изменения раковой клетки в процессе необратимой электропорации на микроскопическом уровне: 1 – невредимая раковая клетка; 2 – раковая клетка под влиянием импульсов (белые извилистые линии) НаноНож 3.0; 3 — образование в мембране нанопора и разрушение раковой клетки

Уникальность процедуры НаноНож 3.0

Однородность и определенность границ зоны терапевтической деструкции ткани (абляции) – все клетки, находящиеся в зоне действия необратимой электропорации, погибают, без образования типичного для термических методов (крио-, радиочастотная, ультразвуковая абляция) чередования слоев с разной степенью повреждения. Стабильность абляционного эффекта. Гибель клеток опухоли вследствие необратимой электропорации является независимым от пороговой температуры (сверхвысокой или сверхнизкой) процессом, позволяющим эффективно использовать НаноНож 3.0 для обезвреживания опухолей, расположенных вблизи крупных сосудов, где действие термических методов абляции может быть скомпроментировано отводом тепловой энергии или подогревом. Сохранение трехмерной структуры ткани. Необратимая электропорация приводит к гибели исключительно клеток, не нарушая при этом волокнистый каркас ткани. Это дает возможность проводить разрушение опухолей в непосредственной близости к большим сосудам, желчным путям, панкреатическим протокам, нервным стволам. Кроме того, эта особенность способствует более быстрому (по сравнению с термическими методами) заживлению участка абляции без образования грубых рубцов. Стимуляция иммунного ответа на опухоль: Антигенные компоненты разрушенных клеток становятся доступными для клеток иммунной системы, стимулируя таким образом иммунную реакцию (рис. 3).

Как проводится процедура необратимой электропорации с помощью системы НаноНож 3.0?

Чтобы вызвать в клетках опухоли эффект необратимой электропорации, последние подвергаются воздействию серии кратковременных импульсов (до 90 микросекунд) особого сверхмощного (до 1500 В см) электрического поля. В свою очередь, поле создается между игольчатыми одноэлектродными зондами, размещаемыми вокруг опухоли на рекомендуемом расстоянии друг от друга. Количество и пространственное расположение зондов подбираются таким образом, чтобы опухоль и пласт здоровой ткани вокруг нее полностью охватывались запланированной зоной абляции (рис. 4).

Электрическое поле (светло-голубая сетка), сформированное с помощью зондов, полностью охватывает опухоль и прилегающий к ней слой здоровой ткани, обеспечивая «чистые края».

Зонды могут вводиться чрескожно (под лапароскопической, ультразвуковой, КТ навигацией), или безпосредственно во время открытого оперативного вмешательства (при этом глубина ввода может контролироваться с помощью ультразвукового сканирования). Процедура необратимой электропоризации требует глубокого расслабления мышц и выполняется под эндотрахеальным наркозом. При выполнении процедуры в брюшной полости генерация импульсов электрического поля дополнительно синхронизируется с ритмом сердца с помощью стробующего устройства.

Как контролируется эффективность обезвреживания опухоли системой НаноНож 3.0?

Эффективность разрушения опухоли НаноНож 3.0 контролируется как в процессе процедуры, так и после ее проведения. Гибель раковых клеток в результате необратимой электропорации ведет к мгновенным изменениям акустических (эхогенность) и электрических (сопротивление) свойств ткани, отслеживаемых специалистом на экранах ультразвукового сканера и устройства НаноНож 3.0. В послеоперационном периоде опухоль теряет пролиферативную и метаболическую активность и постепенно уменьшается в размерах. Для регистрации указанных эффектов в зависимости от локализации опухоли могут применяться мультипараметрические МРТ (рак предстательной железы) или КТ с контрастным усилением (рак почки). В случае рака предстательной железы наряду с визуальным подтверждением гибели опухоли, показательна динамика онкомаркера ПСА: сначала его концентрация значительно повышается, за счет высвобождения из разрушенных раковых клеток, а затем постепенно уменьшается, достигая минимального значения — надера.

Какие опухоли можно лечить с помощью системы НаноНож 3.0?

Уникальные свойства системы НаноНож 3.0 позволяют использовать ее для лечения злокачественных новообразований различных органов среди которых:

Рак предстательной железы
Рак почки
Рак поджелудочной железы
Метастазы в печень
Рак молочной железы
Рак шейки матки