Фотодинамическая терапия показания и противопоказания

Важные аспекты

Метод основан на применении специальных веществ – фотосенсибилизаторов. Местно лучами инфракрасного или ультрафиолетового света активируются его молекулы, накопившиеся в опухоли, что приводит к запуску каскада реакций в опухолевой ткани, ведущих к разрушению её клеток.

Фотосенсибилизаторы — вещества природного происхождения или синтезированные человеком, способные поглощать инфракрасную или ультрафиолетовую часть спектра и использовать её  для каскада фотодинамических реакций, проходящих внутри клетки.

История метода

Первые попытки применить свет для лечения кожных заболеваний были предприняты в Древнем Египте. Ученые того времени применяли на практике экстракты растений, которыми обрабатывались депигментированные зоны на коже.  После аппликации такого вещества и освещения солнечным светом, на пораженных участках кожи появлялась пигментация, похожая на загар.

Упоминания о похожем способе «лечения» патологии кожи есть в буддисткой литературе, Ведах, Китайских свитках.

В качестве фотосенсибилизаторов были выбраны экстракты петрушки, зверобоя, пастернака, китайского тмина. Содержащиеся в этих растениях фотокумарины способствуют после активации на солнце появлению загара.

В конце 19 века в Мюнхенском университете были проведены эксперименты, доказавшие, что при контакте с определенными веществами, свет становится способным убивать клетки. По результатам своих исследований, студент фармацевтического института Мюнхена О.Рааб выдвинул гипотезу о том, что акридиновый краситель (который он и использовал в своих экспериментах), трансформирует энергию света в активную химическую энергию, которая, воздействуя на клетки, губит их.

В 1905 году учителями первооткрывателя были впервые в истории пролечены больные базальноклеточным раком кожи, с использованием красителя эозина и света Солнца или искусственного теплого света лампы. В эксперименте принимали участие 6 больных, у 4 из них полностью исчезли очаги нововобразований с безрецидивным периодом, который длился год. В то же время экспериментаторы ввели термин «фотодинамическое действие».

В 1908 году было предложено использовать свойства гематопорфирина в диагностических и лечебных целях.

Опухолевые клетки накапливают гематопорфирин в большем количестве, чем здоровые ткани. Если облучить сенсибилизированную гематопорфирином ткань ультрафиолетом, клетки, накопившие большую его часть, светятся красным светом. Это позволяет во время операции определить границы опухоли, и выявить не видимые глазом очаги.

Позже было синтезировано вещество, производное гематопорфирина, которое оказалось более ядовитым, но накапливалось в пораженных тканях интенсивнее своего предшественника.

Суть метода и его физические основы

В основе метода лежит разрушение опухолевых клеток активными формами кислорода. Активный кислород образуется в результате фотохимических реакций. Для фотодинамической терапии подходят лучи красного спектра с длиной волны 600-700 нм. Источником такого света может быть, к примеру, низкочастотный лазер или источник некогерентного излучения — светодиод.

После поглощения кванта света вещество переходит в активное состояние, приобретая энергию. Эту энергию необходимо каким-то образом трансформировать и достичь этого можно двумя путями – излучение света или химическое взаимодействие с образованием свободных радикалов кислорода.

Первый вариант передачи энергии молекулой вещества лежит в основе фотодиагностики. Фотодинамическая терапия в онкологии базируется на втором из вышеперечисленных способов передачи энергии.

Помимо основного цитотоксического действия, фотодинамическая терапия интересна своим воздействием на сосуды, кровоснабжающие опухолевую ткань. Сосуды опухоли неполноценны по своему строению и обладают большей проницаемостью, чем сосуды нормальной ткани. В результате фотодинамических реакций в эндотелии сосудов происходят изменения, которые способствуют повреждению эндотелия и тромбообразованию в самих сосудах. Клетка опухоли получает меньше кислорода и питательных веществ, что способствует её гибели.

ФДР способна активировать иммунный ответ. Активация иммунного ответа также способствует повреждению сосудов опухоли и клеточных мембран. Под действием света клетки секретируют цитокины и медиаторы воспаления, которые запускают местную воспалительную реакцию.

К этим молекулам мигрируют лейкоциты и макрофаги, которые ликвидируют погибшие клетки опухоли.

С помощью света можно вызывать гибель клеток опухоли не только непосредственно воздействуя на неё, но и через действие на сосуды и с помощью местных иммунных реакций.

Преимущества и недостатки

Преимущества ФДТ в онкологии:

• опухолевые клетки не приобретают устойчивость к облучению, так как не образуются новые мутантные клоны клеток;
• не требует анестезии и может проводиться в амбулаторных условиях;
• высокая избирательность и возможность облучить ограниченный участок ткани, минимально вовлекая в процесс здоровый орган;
• можно повторять сколько угодно раз без вреда для пациента;
• можно использовать совместно с хирургическими и другими терапевтическими методами лечения. Комбинация методов сокращает нетрудоспособность пациента и увеличивает эффективность лечения.

Недостатки ФДТ в онкологии:

• лечить с помощью света можно только те опухоли, которые расположены не в глубине тела, а на поверхности;
• после проведения сеанса лечения пациент обязан соблюдать ряд правил (например, избегать прямых солнечных лучей, соляриев и.т.д.), так как до тех пор, пока фотосенсибилизатор не выведется из организма, пациент будет очень чувствителен к свету, в том числе и к искусственному (к свету от ламп накаливания в особенности).

Показания к проведению ФДТ

Показания таковы:

• ранние неоплазии;
• резистентные к лучевой терапии злокачественные новообразования;
• множественное опухолевое поражение;
• тяжёлая сопутствующая патология, не позволяющая применить иные методы лечения;
• новообразования у больных пожилого возраста.

Противопоказания к проведению ФДТ

Ограничения таковы:

• аллергические реакции на любой из используемых препаратов;
• наследственные или приобретенные порфирии;
• повышенная светочувствительность кожи;
• тяжёлые поражения печени и почек (в данном случае опасна не процедура, а введение фотосенсибилизатора, так как из-за болезни этих органов превращения в организме и его выведение будут нарушены);
• наличие опухоли с распадом и образованием фистул;
• вовлечение в опухолевый процесс крупных магистральных сосудов.

Группы лекарственных средств, используемых для ФДТ

Фотосенсибилизаторы, как было сказано выше, применяются для инициации каскада реакций, разрушающих клетку.

Можно сформулировать некоторые требования, предъявляемые к фотосенсибилизатору:

• отсутствие токсичности для организма в неактивированном состоянии;
• высокая способность поглощать лучи красного спектра, так как они обладают наиболее высокой терапевтической активностью;
• обладает высоким сродством к клеткам опухолевым, нежели к здоровым;
• должен быстро всасываться в кишечнике и быстро выводиться из организма пациента;
• должен обеспечить максимальный выход активного кислорода после активирования лучами света;
• должен оставаться химически стабильным при хранении и введении в организм.

Также важна технологическая составляющая процесса производства препарата и его цена.

Оптимальный фотосенсибилизатор, отвечающий всем требованиям, не создан.

Фотодинамическая терапия рака предполагает применение ряда лекарственных препаратов следующих групп:

• производные гематопорфирина. Исторически первые соединения, используемые для ФДТ. Способны поглощать лучи, длиной 630 нм.
• аминолевуленовая кислота. Индуктор синтеза протопорфирина IX в организме. Поглощаемая длина волны — 630 нм. Применение: для диагностики поверхностных опухолей мочевого пузыря.
• производные хлорина. Или аналоги хролофилла. Длина волны — 660 нм.
• производные фталоцианина. Химическая структура аналогична порфирину. Спектр поглощения 675 — 698 нм.

Фотодинамические свойства проявляют и некоторые красители. Например, в качестве фотосенсибилизатора можно использовать метиленовый голубой, с длиной поглощаемой волны 620 нм.

Наиболее часто препараты вводятся внутривенно капельно. Доза рассчитывается индивидуально для каждого пациента, с учетом массы тела.

Заключение

Проблема заболеваемости и смертности от ЗНО остро стоит во всем мире. Подходов к терапии опухолей в наше время очень много, использоваться они могут как самостоятельно, так и в комбинациях.

Фотодинамическая терапия рака стала возможна благодаря исследованиям ученых древности: Индии, Китая, Египта. Хотя в те времена свет использовался для лечения кожных заболеваний, а не новообразований, эти люди сделали огромный прорыв, открыв фотосенсибилизирующие вещества. Следующим важным этапом стало открытие свойств порфирина и синтез новых химических соединений, повышающих светочувствительность ткани. В нашей стране метод ФДТ начал применяться с 1992 года и не потерял своей актуальности.

«Фотодинамика в онкологии» получила широкое распространение из-за своего избирательного действия на клетки опухолевой ткани, минимального количества побочных эффектов и возможности использования её среди широкого контингента пациентов.

Но, как и любой другой метод, фотодинамическая терапия в онкологии имеет ряд недостатков. Основным является то, что пациент во время проведения терапии и некоторое время после, вынужден ограничить контакты со светом, ввиду большого риска получения ожогов.

Ценным использование света для лечения новообразований делает то, что ФДТ возможно применять интраоперационно, в сочетании с лучевой терапией и химиотерапией. Как и любой другой метод лечения онкологических заболеваний, фотодинамическая терапия рака наиболее эффективна на ранних стадиях.