Необратимая электропорация в Израиле

Принцип действия необратимой электропорации и нано-ножа

В основе необратимой электропорации лежит феномен электропорации - образования нанопор в липидном бислое клеточной мембраны под действием электрического поля. При определенных параметрах электрических импульсов (амплитуде, длительности, количестве) эти поры становятся необратимыми, что нарушает целостность мембраны и запускает процесс апоптоза (программируемой клеточной гибели).

Процедура необратимой электропорации проводится путем введения тонких игольчатых электродов непосредственно в опухоль под визуальным контролем (УЗИ, КТ или МРТ). Затем на электроды подаются короткие (70-100 мкс) высоковольтные (1000-3000 В) импульсы, которые создают в ткани опухоли критическое электрическое поле, вызывающее необратимую электропорацию клеточных мембран. Система нано-нож (NanoKnife) состоит из генератора электрических импульсов и набора электродов различной конфигурации, которые подбираются в зависимости от размера и расположения опухоли.

Преимущества необратимой электропорации и нано-ножа

По сравнению с традиционными методами лечения опухолей (хирургия, химиотерапия, лучевая терапия) необратимая электропорация и нано-нож имеют ряд преимуществ:

• Минимальная инвазивность и травматичность процедуры.
• Избирательное воздействие на опухолевые клетки с сохранением окружающих здоровых тканей (сосудов, нервов, протоков).
• Отсутствие термического повреждения тканей, характерного для радиочастотной абляции или криодеструкции.
• Возможность лечения опухолей в труднодоступных анатомических зонах (головной мозг, печень, поджелудочная железа).
• Сокращение рисков интра- и послеоперационных осложнений, длительности госпитализации и реабилитации.
• Потенциальная эффективность при опухолях, резистентных к химио- и лучевой терапии.

Клиническое применение необратимой электропорации и нано-ножа

На сегодняшний день необратимая электропорация и нано-нож успешно применяются для лечения опухолей печени, поджелудочной железы, предстательной железы, почек, легких и других локализаций. Наибольший опыт накоплен в лечении гепатоцеллюлярного рака и метастазов колоректального рака в печени, где необратимая электропорация демонстрирует хорошие результаты у пациентов, не подходящих для резекции или термоабляции.

Перспективным направлением является сочетание необратимой электропорации с системами прецизионной визуализации и наведения, такими как платформа Biojet Fusion. Это позволяет в режиме реального времени контролировать положение электродов, прогнозировать зону воздействия и оценивать эффективность процедуры.

Кроме того, ведутся исследования по комбинации необратимой электропорации с иммунотерапией, поскольку высвобождение опухолевых антигенов после процедуры может стимулировать противоопухолевый иммунный ответ и усиливать эффект лечения.

Применение необратимой электропорации в борьбе с инфекциями

Специалисты клиники Хадасса во главе с профессором Наумом Гольдбергом изучили антимикробный эффект необратимой электропорации (IRE) - метода, который повреждает клеточные мембраны и уже используется в медицине для нетепловой абляции злокачественных опухолей. Ученые подвергли патогенные микроорганизмы, такие как Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa и Candida albicans, воздействию IRE с различными параметрами напряжения и количества импульсов. Результаты показали, что чем больше импульсов применялось, тем сильнее снижалось количество микроорганизмов. Более того, добавление небольших доз антибиотика оксациллина к суспензии Staph. aureus перед IRE приводило к полной гибели бактерий, демонстрируя синергизм между оксациллином и IRE. Это исследование раскрывает потенциал использования IRE в качестве метода лечения глубоких инфекций, особенно в сочетании с небольшими дозами антибиотиков, и открывает новые возможности для борьбы с инфекционными заболеваниями.

Ограничения и направления развития технологии

Несмотря на многообещающие результаты, необратимая электропорация и нано-нож имеют ряд ограничений. Процедура требует общей анестезии и миорелаксации, чтобы предотвратить нежелательные сокращения мышц при воздействии электрическими импульсами. Существует риск сердечных аритмий, поэтому необходим интраоперационный мониторинг ЭКГ с синхронизацией подачи импульсов с сердечным ритмом.

Кроме того, эффективность необратимой электропорации может быть ограничена при опухолях большого размера или неправильной формы, где трудно добиться равномерного распределения электрического поля. В связи с этим активно разрабатываются новые электродные системы и алгоритмы планирования воздействия.

Наконец, долгосрочная эффективность и безопасность необратимой электропорации и нано-ножа у различных категорий пациентов требует дальнейшего изучения в крупных клинических исследованиях и регистрах.

Необратимая электропорация и нано-нож являются перспективными минимально инвазивными технологиями для лечения солидных опухолей. Благодаря избирательному воздействию на клетки опухоли и сохранению окружающих структур, эти методы расширяют возможности лечения пациентов с неоперабельными или трудно доступными новообразованиями.

Дальнейшее развитие технологии, включая оптимизацию протоколов воздействия, интеграцию с системами визуализации и комбинацию с иммунотерапией, позволит повысить эффективность и безопасность метода. Необратимая электропорация и нано-нож имеют потенциал стать ценным дополнением к существующим методам лечения опухолей и улучшить прогноз и качество жизни онкологических пациентов.

Диагностика и лечение в Израиле — почему в клинике «Хадасса»?

• Более 100 лет организация «Хадасса» и основанные ею медицинские центры являются лидерами в области оказания медицинских услуг в Израиле.
• Более 50% исследований в области новейших медицинских технологий и методов лечения в Израиле проводятся врачами «Хадассы».