21 сен 2021
Команда исследователей из США использовала инновационное устройство на голове, чтобы уменьшить опухоль головного мозга, что потенциально открыло путь для новой мощной неинвазивной терапии глиобластомы.
В недавних исследованиях команда, в которую входят исследователи из Центра лечения и исследований опухолей головного мозга и гипофиза при Хьюстонском методистском неврологическом институте, обнаружила, что устройство для генерации осциллирующего магнитного поля, получившее название «онкомагнитное устройство», способно быстро работать убивают клетки глиобластомы в культуре и уменьшают опухоли глиобластомы человека, имплантированные мышам, продлевая их выживание. Устройство также использовалось для уменьшения рецидивирующей глиобластомы в конечной стадии у пациента, не имеющего доступа к любому другому одобренному варианту лечения. Исследователи описывают результаты этого тематического исследования в Frontiers in Oncology .
Как объясняет соавтор Сантош Хелекар из Хьюстонского научно-исследовательского института методистов, портативное носимое устройство состоит из «сильных постоянных магнитов, быстро вращаемых высокоскоростными электродвигателями, чье вращение и синхронизация контролируются программируемым микроконтроллером, работающим от перезаряжаемой батареи». Узлы магнита и двигателя размещены в вибро-, звуко- и теплоизолированных корпусах, установленных на шлеме, который носит пациент. Затем для стимуляции мозга для лечения глиобластомы используется специфический для лечения образец частоты вращения и времени.
Глиобластома — самый распространенный рак головного мозга. Хелекар отмечает, что успехи в его лечении лишь незначительно продлили медианную выживаемость пациентов, у которых впервые был поставлен диагноз — с девяти месяцев четыре десятилетия назад до «примерно 15-20 месяцев сегодня».
Обнадеживающе этот отчет одного пациента продемонстрировал, что месячный курс онкомагнитного лечения, во время которого осциллирующее магнитное поле применялось в течение двух часов, до трех раз в день в будние дни, уменьшил объем рецидивирующей глиобластомы в конечной стадии на более 30%.
Хелекар отмечает, что новый метод в настоящее время используется как в исследовательских, так и в клинических условиях под эгидой текущего исследовательского проекта, поддерживаемого Инициативой трансляционных исследований Хьюстонского научно-исследовательского института методистов.
«Наши недавно опубликованные результаты лабораторных исследований показывают, что онкомагнитное устройство убивает глиобластому и другие раковые клетки в культуре, увеличивая количество активных форм кислорода [АФК] в митохондриях и цитоплазме этих клеток, сохраняя при этом незлокачественные клетки, такие как нейроны, астроциты и т. Д. клетки бронхиального эпителия », — объясняет Хелекар.
«Мы предполагаем, что увеличение количества активных форм кислорода, по крайней мере, частично связано с магнитно-индуцированным нарушением потока электронов в митохондриальной цепи переноса электронов», — продолжает он. «Вращающиеся магнитные поля влияют на спины неспаренных электронов, которыми обмениваются свободнорадикальные промежуточные соединения в химических реакциях, участвующих в неподвижных трансмембранных белковых комплексах в цепи переноса электронов. Подтверждение некоторых прогнозов этой гипотезы будет опубликовано в ближайшее время ».
Следующие шаги
Одним из ключевых преимуществ нового устройства является то, что, в отличие от существующих методов лечения глиобластомы, оно не имеет серьезных побочных эффектов. Более того, это не требует медикаментозного лечения и не требует бритья головы.
«Общая продолжительность ежедневного лечения в будние дни составляет всего до шести часов», — говорит Хелекар. «Вероятно, это будет намного дешевле из-за низкой стоимости и простоты устройства. Устройство очень простое и удобное в использовании, потому что оно предполагает ношение шлема до трех раз в день ».
Мультимодальная спектроскопия обнаруживает опухоли головного мозга in vivo
Двигаясь вперед, команда в настоящее время проводит лабораторные доклинические исследования устройства, чтобы проверить его биофизические, клеточные и молекулярные механизмы действия на клетки в культуре, а также его безопасность и эффективность на мышиных моделях глиобластомы.
«Вместе с Дэвидом Баскином , директором Peak Center и заместителем председателя нейрохирургии в качестве главного исследователя, мы также продолжаем одобренное FDA лечение пациентов с рецидивирующей глиобластомой на конечной стадии, подобное тому, которое было опубликовано в недавно опубликованном отчете о клиническом случае», — говорит Гелекар. «Наши планы состоят в том, чтобы получить одобрение регулирующих органов на пилотное клиническое испытание для проверки безопасности и эффективности устройства для лечения глиобластомы. Кроме того, мы планируем сотрудничать с другими учреждениями на национальном и международном уровнях, чтобы провести аналогичные испытания в отношении других видов рака ».