Una pompa impiantabile creata dai ricercatori della ha erogato in modo sicuro la chemioterapia direttamente al cervello nei pazienti con cancro al cervello.
Il nuovo studio della mostra che la pompa impiantabile bypassa in modo sicuro ed efficace la barriera emato-encefalica per fornire farmaci al cervello.
NEW YORK, NY – Un ostacolo significativo al trattamento del cancro al cervello non è il cancro, ma il cervello stesso.
La barriera emato-encefalica, che impedisce a veleni, virus e batteri nel sangue di infiltrarsi nel cervello, blocca inavvertitamente la maggior parte delle sostanze terapeutiche.
Nanoparticelle, ultrasuoni focalizzati, chimica intelligente e altre idee innovative vengono provate per superare la barriera e fornire trattamenti al cervello. Ora, i neurochirurghi della Columbia University e del NewYork-Presbyterian stanno adottando un approccio più diretto: una pompa completamente impiantabile che eroga continuamente la chemio attraverso un tubo inserito direttamente nel cervello.
In nuovo studio, il primo a testare il sistema a pompa impiantabile in pazienti con cancro al cervello, mostra che il nuovo approccio uccide efficacemente le cellule del tumore al cervello e offre un modo sicuro per curare i pazienti con cancro al cervello. I risultati dello studio, uno studio di fase 1 che coinvolge cinque pazienti con glioblastoma ricorrente, sono stati pubblicati nel numero di novembre di Lancet Oncology.
“Questo nuovo approccio ha il potenziale per trasformare il trattamento per i pazienti con cancro al cervello, per i quali le prospettive di sopravvivenza rimangono molto scarse, sebbene siano necessari ulteriori test nei pazienti con tumori in stadio iniziale e con diversi tipi di chemioterapia”, afferma Jeffrey Bruce, MD , l’Edgar M. Housepian Professore di ricerca in neurochirurgia presso il Vagelos College of Physicians and Surgeons della Columbia University, un neurochirurgo presso il NewYork-Presbyterian/Columbia University Irving Medical Center e autore senior dello studio.
Il cancro al cervello è resistente al trattamento
I pazienti con cancro al cervello vengono prima trattati con un intervento chirurgico per rimuovere quanto più tumore possibile, seguito da radiazioni e chemioterapia.
In teoria, i medici potrebbero somministrare ai pazienti dosi più elevate di chemioterapia, tramite pillole o per via endovenosa, per superare la barriera emato-encefalica e ottenere più chemio nel cervello. Ma a dosi più elevate, i farmaci causano troppi effetti collaterali in altre parti del corpo e i pazienti non possono tollerarli.
Di conseguenza, la quantità di chemioterapia che può essere somministrata in modo sicuro ai pazienti con tumori cerebrali è invariabilmente inefficace.
“I tumori inevitabilmente ricrescono”, afferma Bruce, che è anche Direttore del Bartoli Brain Tumor Research Laboratory presso il Vagelos College of Physicians and Surgeons della Columbia University. “E quando ricrescono, non esiste un trattamento provato per trattaeli”.
La sopravvivenza mediana per i pazienti sottoposti a trattamento per il glioblastoma è di poco superiore ai 12 mesi. Una volta che i tumori dei pazienti ritornano, la loro prognosi è di solito solo di circa quattro o cinque mesi.
Il nuovo sistema supera la barriera del cervello
Nell’ultimo decennio, Bruce e il suo team hanno lavorato su una pompa pressurizzata per bypassare la barriera emato-encefalica e dirigere la chemioterapia nell’area del cervello in cui si trova il tumore.
Ma i primi prototipi, che includevano una pompa esterna collegata a un catetere inserito attraverso il cranio, consentivano un solo trattamento limitato a pochi giorni prima di correre il rischio di infezione. I pazienti dovevano anche rimanere in Ospedale mentre erano collegati alla pompa.
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Per superare questa limitazione, il team di Bruce ha progettato un nuovo prototipo che non ha parti esterne e può essere lasciato sul posto per tutto il tempo necessario. Una piccola pompa viene impiantata chirurgicamente nell’addome e collegata a un catetere sottile e flessibile infilato sotto la pelle. L’imaging stereotassico guida il posizionamento chirurgico di un catetere proprio nell’area del cervello in cui si trovano il tumore e le eventuali cellule tumorali residue.
“Se si pompa il farmaco molto lentamente, letteralmente a diverse gocce all’ora, penetra nel tessuto cerebrale”, afferma Bruce, che per primo ha testato ampiamente il metodo su modelli animali. “La concentrazione di farmaco che finisce nel cervello è 1.000 volte maggiore di qualsiasi cosa tu possa ottenere con la somministrazione endovenosa o orale”.
Pompe impiantabili simili sono disponibili per somministrare antidolorifici al midollo spinale e possono rimanere in sede per anni. La pompa può essere riempita o svuotata con un ago. La tecnologia wireless viene utilizzata per accendere e spegnere la pompa e controllare la portata, assicurando che il medicinale penetri lentamente e saturi il tumore senza fuoriuscire attorno al catetere.
“La maggior parte dei farmaci sarebbe più efficace se potessi somministrarli a lungo termine senza effetti collaterali”, afferma Bruce. “La pompa può rimanere in posizione per un lungo periodo di tempo, quindi possiamo somministrare dosi più elevate di chemioterapia direttamente al cervello senza causare gli effetti collaterali che otteniamo con la chemioterapia orale o endovenosa”.
Lo studio dimostra la sicurezza e la fattibilità della pompa impiantabile
Nel nuovo studio, le pompe sono state impiantate in pazienti con glioblastoma ricorrente e riempite con Topotecan, un farmaco chemioterapico usato per trattare il cancro ai polmoni e Gadolinio, un agente tracciante per tracciare la distribuzione del farmaco. (Precedenti studi nel laboratorio di Bruce hanno suggerito che la somministrazione locale di Topotecan, che prende di mira le cellule che si dividono attivamente, potrebbe essere più efficace delle attuali terapie per il glioblastoma).
I pazienti hanno avuto quattro trattamenti nel corso di un mese; ogni settimana le pompe venivano accese per due giorni e spente per cinque giorni. I pazienti svolgevano la loro normale routine a casa mentre il trattamento continuava.
“I pazienti camminavano, parlavano, mangiavano, svolgevano tutte le loro normali attività quotidiane. Non sapevano nemmeno se la pompa fosse accesa o meno”, dice Bruce.
Nessuno dei pazienti ha avuto gravi complicanze neurologiche. E le scansioni MRI hanno mostrato che la chemioterapia aveva saturato l’area dentro e intorno al tumore.
Sebbene il numero di pazienti fosse troppo piccolo per rilevare un beneficio di sopravvivenza globale, un’analisi unica delle biopsie pre-trattamento e post-trattamento supervisionata da Peter Canoll, MD, PhD, Professore di patologia e biologia cellulare alla Columbia, Direttore della neuropatologia a NewYork -Il Presbyterian/Columbia University Irving Medical Center e autore senior dello studio, ha dimostrato che la chemioterapia stava funzionando: il numero di cellule tumorali che si dividono attivamente è diminuito in modo significativo, mentre le normali cellule cerebrali non sono state colpite.
Approccio per il trattamento del cancro al cervello incentrato sul paziente
Sono in programma nuovi studi per determinare se il trattamento è sicuro anche per i pazienti con glioblastoma di nuova diagnosi e se può migliorare la sopravvivenza.
“Sono già successe molte cose per rendere il tumore più difficile da trattare quando le terapie iniziali falliscono, quindi pensiamo che la pompa funzionerà ancora meglio con i pazienti di nuova diagnosi”, afferma Bruce. “Questo approccio ci darebbe la possibilità di cambiare il trattamento nel tempo e prendere in considerazione l’utilizzo di altri tipi di chemioterapia che non sarebbero efficaci se somministrati per via sistemica, ma potrebbero essere molto più efficaci se somministrati direttamente al cervello”.
Fonte:The Lancet Oncology
