Tumortherapiefelder: Eine neue Technologie zur Krebsbehandlung

Einführung

Eine neue Krebstechnik namens Tumorbehandlungsfelder, manchmal auch Optune oder TTFields genannt, wurde entwickelt, um elektrische Felder zur Behandlung von Krebs einzusetzen. TTFields werden mithilfe eines transportablen, leichten Geräts verabreicht. Die vier Klebepflaster der Maschine werden auf den Körperteil geklebt, in dem sich der Krebs befindet. Die Pflaster wenden dort dann abwechselnde elektrische Felder niedriger Intensität an. Die elektrischen Felder verhindern die Teilung von Krebszellen. Die klinische Studie TRIDENT, die 2026 abgeschlossen werden soll, untersucht den potenziellen Überlebensvorteil der Verwendung von Tumorbehandlungsfeldern zusätzlich zu Strahlentherapie und einem Chemotherapeutikum.

Die FDA hat Tumorbehandlungsfelder 2019 zur Behandlung von Mesotheliom zugelassen. Bei Personen mit seltenen oder aggressiven Krebsarten wie Glioblastoma multiforme kann das Ergebnis der jüngsten klinischen Studie mit Tumorbehandlungsfeldern bestimmen, wie Krebs in Zukunft behandelt wird (GBM). Die durchschnittliche Überlebenszeit der Patienten beträgt 14 Monate und GBM macht 46 % der primären Hirnmalignome aus. Durch die Verwendung elektrischer Felder in Verbindung mit konventioneller Medizin bieten Tumorbehandlungsfelder eine neue Perspektive auf die Krebsbehandlung. Patienten mit Hirntumoren und Mesotheliom leben dank dieser Technik länger, was auch die Arzneimitteltoxizität verringert.

Trotz erheblicher therapeutischer Fortschritte ist Krebs immer noch eine der häufigsten Todesursachen. Die Verträglichkeit und Einhaltung der Behandlungsrichtlinien für konventionelle Medikamente wird außerdem durch ihre Toxizität stark beeinträchtigt. Bei TTFields, einer nichtinvasiven Krebstherapie, werden elektrische Wechselfelder mit bestimmten Frequenzen und Intensitäten eingesetzt, um die Mitose bösartiger Zellen gezielt zu unterbrechen. Apoptose und Mitosestopp werden dadurch verursacht, dass TTFields Proteine ​​angreift, die für den Zellzyklus wichtig sind. Eine Immunreaktion gegen Krebs wird ebenfalls durch TTFields unterstützt. Patienten mit GBM haben in klinischen Studien festgestellt, dass TTFields sicher und wirksam ist. Die FDA hat die Anwendung bei neu diagnostiziertem und rezidiviertem GBM zugelassen. Derzeit laufen aktive Studien für verschiedene lokalisierte solide Tumore.

Aufgrund der Wirksamkeit und Verträglichkeit bei GBM hat die FDA die Verwendung von TTFields sowohl bei neu diagnostizierten als auch bei wiederkehrenden Erkrankungen zugelassen. Da die Zielmoleküle von TTFields weit verbreitet und weitgehend tumortypunspezifisch sind, könnten sie auch bei anderen lokalisierten Malignomen als GBM hilfreich sein. Derzeit werden TTFields bei einer Reihe weiterer solider Tumore erforscht, darunter malignes Mesotheliom, Eierstock-, Bauchspeicheldrüsen- und NSCLC-Tumoren sowie Hirnmetastasen dieser Krebsarten.

Data Bridge Market Research analysiert die Wachstumsrate des globalen Marktes für Therapeutika für maligne Gliome bei Erwachsenen im Prognosezeitraum 2022–2029. Die erwartete CAGR des globalen Marktes für Therapeutika für maligne Gliome bei Erwachsenen liegt im genannten Prognosezeitraum bei etwa 9,50 %. Der Markt wurde 2021 auf 2 Milliarden USD geschätzt und soll bis 2029 auf 4,13 Milliarden USD anwachsen. Es wird erwartet, dass die geriatrische Bevölkerung die Patientenzahl weltweit erhöhen wird, was den globalen Markt für Hämaturiebehandlungen im Prognosezeitraum ankurbelt. Laut WHO wird die globale ältere Bevölkerung voraussichtlich von 617 Millionen im Jahr 2015 bis 2050 auf rund 2 Milliarden ansteigen, und die Wahrscheinlichkeit, sich mit Eierstockkrebs zu infizieren, steigt ebenfalls stark an. Dies fördert das Marktwachstum.

Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter: https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-adult-malignant-glioma-therapeutics-market

Tumorbehandlungsfelder und Gliome

Der am häufigsten vorkommende primäre bösartige Tumor des zentralen Nervensystems ist ein Gliom (ZNS). Insbesondere das Glioblastoma multiforme WHO° IV (GBM) weist aggressives Verhalten mit einem damit einhergehenden negativen Ergebnis und damit einer eingeschränkten Lebenserwartung auf. Der akzeptierte Behandlungsstandard umfasst sechs Zyklen Temozolomid (TMZ)-Monotherapie nach einer neurologisch sicheren Tumorresektion, gefolgt von einer adjuvanten gleichzeitigen Radiochemotherapie. Das Stupp-Protokoll ist der Name dieser Taktik. Dennoch gibt es nicht viele wirksame Behandlungsmöglichkeiten für wiederkehrende oder fortschreitende Erkrankungen, und die Krankheit gilt als unheilbar.

Daher besteht weiterhin ein großer Bedarf an neuen Ideen und gezielten Behandlungsmöglichkeiten. In diesem Bereich wurde bereits viel geforscht, aber nur wenige potenzielle Therapieansätze haben es in die klinische Praxis geschafft. Eine davon ist die gezielte Anwendung von Feldern zur Behandlung von Tumoren (TTFs). Dieser Ansatz beruht auf der lokalen Interferenz elektrischer Felder mit der mitotischen Aktivität des Tumors. Da die Entwicklung der mitotischen Spindel in der Metaphase und Anaphase unterbrochen wird, werden proliferierende Zellen daran gehindert, sich weiter zu teilen oder Apoptose zu durchlaufen.

Für die Behandlung von Patienten mit kürzlich diagnostiziertem GBM haben TTFs die Zulassung der FDA und der EMA erhalten. In dieser Situation werden TTFs idealerweise gleichzeitig mit einer TMZ-Monotherapie und innerhalb von sechs Wochen nach Abschluss der gleichzeitigen Radiochemotherapie begonnen. Um die negativen Auswirkungen systemischer Zweitlinienchemotherapeutika bei rezidivierendem GBM zu vermeiden, ist die TTF-Therapie eine alternative Behandlungsoption. Allerdings gibt es immer noch Debatten über die Vorteile von TTF.

Vier Elektrodenträger werden schonend und nicht invasiv auf den rasierten Kopf des Patienten geklebt. Die über ein Kabel versorgten Pole der Elektrodenträger erzeugen das elektrische Feld. Das mit einem Herzschrittmacher ausgestattete Steuergerät und der auswechselbare Akkumulator werden im Handgepäck oder Rucksack verstaut. Bei einer täglichen Tragedauer von mindestens 18 Stunden stellt sich ein Therapieerfolg ein, der mit jeder weiteren Stunde zunimmt. Eine zweite onkologische Nachuntersuchung oder eine Krankenhausübernachtung sind bei der TTF-Therapie in der Regel nicht erforderlich. Technische Unterstützung bietet der Service des Herstellers. Die tägliche Mithilfe eines Angehörigen ist jedoch weiterhin erforderlich.

Seit Januar 2016 ist diese Behandlungsform für GBM in unserer Einrichtung Standard und in internationalen klinischen Leitlinien enthalten. In den darauffolgenden Jahren haben wir praktische Erfahrung in der Einleitung einer TTF-Behandlung gesammelt, insbesondere in den Bereichen informierte Einwilligung, Compliance und Nachsorge. Daher wollten wir den aktuellen Stand der Technik sowie unser umfangreiches Wissen über die Anwendung von TTF im Alltag diskutieren. Darüber hinaus haben wir die aktuellen Vorteile, Einschränkungen und Möglichkeiten der TTF sowie die weitere Forschung bewertet.

Der Oligodendrogliommarkt wird im Prognosezeitraum 2021–2028 voraussichtlich ein Marktwachstum verzeichnen. Data Bridge Market Research analysiert den Markt und geht davon aus, dass er im oben genannten Prognosezeitraum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 4,30 % wachsen wird. Der Oligodendrogliommarkt ist nach Grad, Arzneimitteltyp, Behandlung, Diagnose, Dosierung, Verabreichungsweg, Symptomen, Endverbrauchern und Vertriebskanal segmentiert.

Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter: https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-oligodendroglioma-market

Tumorbehandlungsfelder Behandlung und Wirkungsweise

Das tragbare TT-Feld-Behandlungsgerät kann es Menschen ermöglichen, ihren Krebs zu behandeln, während sie ihren normalen Aktivitäten nachgehen. Kleine Wandler werden mit Heftpflastern auf den Kopf von Patienten aufgebracht, die eine TT-Feld-Therapie erhalten. Um das Gerät verwenden zu können, müssen die Haare rasiert werden. Die Kabel, an denen die Wandler befestigt sind, werden an eine Batterie angeschlossen, die etwa so groß wie ein Buch ist. Die Batterien befinden sich in einer Tasche, die der Benutzer entweder als Umhängetasche, Rucksack oder quer über den Körper trägt. Das Set-up umfasst eine Ladestation und mehrere Batterien. Wenn neue Batterien erforderlich sind, wird der Benutzer informiert. Die Patienten haben die Möglichkeit, das Gerät abzukoppeln, die Therapie läuft jedoch weiter.

Normale Zellen bleiben von der Wirkung der TT-Felder auf die sich schnell teilenden bösartigen Tumorzellen unberührt. Bestimmte hochgeladene Proteine ​​in Zellen werden von TT-Feldern beeinflusst. Diese Proteine ​​sind für die Zellteilung erforderlich, die das Wachstum und die Verbreitung bösartiger Tumore unterstützt. Die Proteine ​​organisieren sich in Ketten, die die Kopien des genetischen Materials im Zellkern auseinanderreißen, wenn eine Krebszelle bereit ist, sich selbst zu replizieren. Dieser Prozess scheint durch TT-Felder behindert zu werden. Die Krebszellen zerstören sich selbst, wenn die TT-Felder sie daran hindern, sich richtig zu teilen. Im Laufe einiger Wochen oder Monate sterben weitere Tumorzellen ab und der Tumor wird kleiner.

Eine kleine Kohorte von 10 Patienten nahm an der ersten Studie gegen GBM teil, die jemals mit TTFields als Monotherapie durchgeführt wurde und 2007 begann. Aufgrund der positiven Sicherheitsergebnisse der Studie wurde ein Phase-II-Experiment mit TTFields nach Bestrahlung und adjuvantem Temozolomid (TMZ) durchgeführt, und die Ergebnisse zeigten ein medianes Gesamtüberleben (OS) von mehr als 39 Monaten. 120 GBM-Patienten, die in einer randomisierten Studie (EF-11) eine TTFields-Behandlung erhielten, hatten ein vergleichbares OS und Ansprechen auf GBM wie 117 Patienten, die eine konventionelle systemische Therapie erhielten. Auf Grundlage dieser Daten genehmigte die FDA 2011 das TTFields-Gerät der ersten Generation (NovoTTF-100A) als Behandlung für rezidivierendes GBM.

Abschluss

Die Entwicklung von TTFields als vielversprechendes Therapeutikum zur Behandlung verschiedener solider Tumore hat von den ersten Laborbeobachtungen bis zur Durchführung mehrerer klinischer Studien große Fortschritte gemacht. TTFields zeigen Potenzial als neuartige, nichtinvasive therapeutische Krebsmethode, höchstwahrscheinlich durch Hemmung der Zellproliferation und des Tumorwachstums durch Begrenzung der mitotischen Aktivität. Wie genau TTFields Krebszellen beeinflussen, ist noch nicht geklärt. Mathematischen Modellen zufolge verursachen TTFields vielmehr Veränderungen des Zellmembranpotentials, die während der Zelltrennung an der Furche negative nachgelagerte Auswirkungen haben, anstatt durch Zerstörung der Mikrotubuli schwere antimitotische Effekte zu erzeugen.

Darüber hinaus müssen noch mehrere weitere unbeantwortete mechanistische Fragen geklärt werden. Es ist noch nicht bekannt, wie TTFields in den einzelnen Phasen des Zellzyklus funktionieren und in welcher Beziehung sie zu DNA-Reparaturwegen und mitotischen Katastrophen stehen. Die Untersuchung, ob TTFields die zentrosomenvermittelte Mikrotubulibiologie auf eine Weise beeinflussen, die bevorzugt Tumorzellen betrifft, wäre ein faszinierendes Forschungsthema. Mehr Wissen über die Funktionsweise von TTFields wird zweifellos die Tür zu kreativeren klinischen Studien öffnen. Ein tieferes Verständnis der Biologie von TTFields ist unerlässlich, um neue Schwachstellen bei bestimmten bösartigen Erkrankungen zu finden, die von TTFields wirksam angegangen werden könnten, entweder als Monotherapie oder in Kombination mit anderen Therapeutika. Bisher wurden sechs klinische Studien abgeschlossen und vierzehn laufen derzeit in verschiedenen Phasen.

Wichtige Notizen:

• TT-Felder sind elektrische Impulse niedriger Intensität, die durch die Haut der Kopfhaut dringen und die Vermehrung von Krebszellen verhindern.
• Dieses „Unterbrechungsfeld“ könnte das Wachstum und die Ausbreitung eines Tumors hemmen.
• Die FDA hat 2011 ein Tumorbehandlungsfeldgerät zur Behandlung einiger Krebsarten zugelassen, darunter des aggressivsten Hirntumors, des Glioblastoma multiforme (GBM).
• In einer Studie wurde bei Patienten mit rezidivierendem GBM, die eine Behandlung mit TT-Feldern erhielten, eine Überlebenssteigerung festgestellt, die mit der einer weiteren Chemotherapie vergleichbar war.
• Im Gegensatz zur Chemotherapie und Bestrahlung treten bei der TT-Felder-Therapie keine Nebenwirkungen wie Schmerzen, Übelkeit, Erschöpfung oder Durchfall auf.
• Während der TTF-Behandlung trägt der Patient ein Objekt, das über seine Kopfhaut passt. Über ein Netzwerk aus Drähten und Elektroden wird ein elektrisches Feld erzeugt, das 100.000 bis 300.000 Mal pro Sekunde zwischen positiv und negativ wechselt.
• TTF verhindert die Ausbreitung von Krebszellen, da Krebszellen bestimmte biologische Proteine ​​enthalten, die sowohl positiv als auch negativ sind, und gibt den Patienten so die Möglichkeit, ihr Überleben zu verlängern.
• Der Patient wird das TTF-Gerät während der Therapie täglich mehrere Stunden lang verwenden und alle ein bis zwei Monate zu Kontrolluntersuchungen kommen. Der Patient erhält vom Patientenbetreuungsteam umfassende Anweisungen zur Verwendung des TTF.
• Die elektrischen Felder von TTF erhitzen oder aktivieren weder Gewebe noch Zellaktivität. Gesunde Zellen werden kaum geschädigt. Die häufigste Nebenwirkung sind leichte bis mittelschwere Hautreizungen.
• Laut FDA kommen Erwachsene mit rezidivierendem Glioblastom – einer der am schwierigsten zu behandelnden Krebsarten – und Mesotheliom für die Tumorbehandlung infrage.
• TTF bietet möglicherweise außerdem einen neuen therapeutischen Ansatz für eine Vielzahl solider Tumoren, darunter die aggressivsten bösartigen Erkrankungen der Eierstöcke, der Bauchspeicheldrüse, der nicht-kleinzelligen Lunge und der Brust.

In Zukunft wird die Anwendung von TTFields weiter ausgebaut, um auch neue und wenig bekannte solide Tumore einzubeziehen. Derzeit werden präklinische Studien durchgeführt, die den Nutzen von TTFields bei Brust-, Gebärmutterhals-, Dickdarm-, Magen-, Leberzell-, Melanom-, Nieren-, Übergangszell- und kleinzelligem Lungenkrebs untersuchen. Der Erfolg einer häufigeren Verwendung von TTFields in der Krebstherapie in der Zukunft wird von den Ergebnissen dieser präklinischen Untersuchungen und der darauffolgenden klinischen Studien abhängen. Die Entwicklung neuer Modellarten und Applikatoren mit der besten Funktionalität und Benutzerfreundlichkeit unter Berücksichtigung neuer Tumore an anderen anatomischen Stellen wird ebenfalls interessante Herausforderungen mit sich bringen. Darüber hinaus wird weiter erforscht, wie sich TTFields auf aktiv proliferierende, nicht krebsartige Zellen in diesen vielen anatomischen Bereichen auswirken.

Um die Wirksamkeit von TTFields bei der Behandlung dieser und anderer bösartiger Erkrankungen zu verbessern, sind weitere Studien erforderlich, da die Mehrheit der GBM-Patienten, die mit TTFields behandelt werden, letztendlich an Tumorprogression sterben. Modifikationen der angewandten Frequenz und Intensität sowie eine kontinuierliche Optimierung der Array-Anordnung sind zwei mögliche Richtungen. Die Anwendung von TTFields bei Tumoren mit weniger gut definierten Grenzen oder Bereichen ist eine weitere Idee für die Zukunft. Beispielsweise wurden TTFields bei flüssigen bösartigen Erkrankungen noch nicht untersucht. Es wäre ein wichtiger Beitrag, herauszufinden, wie man alternierende elektrische Felder über das Kreislaufsystem eines Patienten anwendet und die Wirksamkeit und das Sicherheitsprofil dieser Vorgehensweise zu bewerten.