Liệu pháp quang động cho bệnh ung thư

Trong những năm gần đây, trong điều trị các bệnh ung thư, người ta ngày càng chú ý đến việc phát triển các phương pháp như liệu pháp ung thư quang động. Bản chất của phương pháp này nằm ở sự tích tụ chọn lọc của chất nhạy sáng sau khi tiêm tĩnh mạch hoặc tại chỗ, sau đó chiếu xạ khối u bằng nguồn sáng laser hoặc không phải laser có bước sóng tương ứng với phổ hấp thụ của chất nhạy sáng. Khi có oxy hòa tan trong mô, phản ứng quang hóa xảy ra với sự tạo ra oxy đơn, làm hỏng màng và bào quan của tế bào khối u và gây ra cái chết của chúng.

Liệu pháp quang động điều trị ung thư, ngoài tác dụng quang độc trực tiếp lên tế bào u, còn làm gián đoạn nguồn cung cấp máu cho mô u do tổn thương nội mạc mạch máu tại vùng tiếp xúc với ánh sáng, phản ứng cytokine do kích thích sản xuất yếu tố hoại tử u, hoạt hóa đại thực bào, bạch cầu và tế bào lympho.

Liệu pháp quang động điều trị ung thư có ưu điểm hơn các phương pháp điều trị truyền thống do khả năng tiêu diệt chọn lọc các khối u ác tính, khả năng thực hiện nhiều đợt điều trị, không có phản ứng độc hại, tác dụng ức chế miễn dịch, biến chứng tại chỗ và toàn thân, khả năng điều trị ngoại trú.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

Liệu pháp quang động điều trị ung thư được thực hiện như thế nào?

Liệu pháp quang động điều trị ung thư được thực hiện bằng cách sử dụng chất gây nhạy cảm, ngoài hiệu quả cao, chất gây nhạy cảm còn có các đặc điểm khác: phạm vi quang phổ phù hợp và hệ số hấp thụ cao của chất gây nhạy cảm, tính chất huỳnh quang, khả năng quang ổn định với tác động của bức xạ được sử dụng để thực hiện phương pháp điều trị như liệu pháp quang động điều trị ung thư.

Việc lựa chọn phạm vi quang phổ có liên quan đến độ sâu của tác động điều trị lên khối u. Độ sâu tác động lớn nhất có thể được cung cấp bởi các chất gây nhạy cảm có bước sóng cực đại quang phổ vượt quá 770 nm. Các đặc tính huỳnh quang của chất gây nhạy cảm đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các chiến thuật điều trị, đánh giá sự phân bố sinh học của thuốc và theo dõi kết quả.

Các yêu cầu chính đối với chất nhạy sáng có thể được xây dựng như sau:

• tính chọn lọc cao đối với tế bào ung thư và khả năng giữ lại yếu trong mô bình thường;
• độc tính thấp và dễ đào thải khỏi cơ thể;
• tích tụ yếu trong da;
• tính ổn định trong quá trình bảo quản và đưa vào cơ thể;
• độ phát quang tốt giúp chẩn đoán khối u đáng tin cậy;
• năng suất lượng tử cao của trạng thái ba với năng lượng ít nhất là 94 kJ/mol;
• hấp thụ mạnh tối đa trong vùng 660 - 900 nm.

Các chất nhạy sáng thế hệ đầu tiên thuộc nhóm hematoporphyrin (photofrin-1, photofrin-2, photohem, v.v.) là những loại thuốc phổ biến nhất cho PDT trong ung thư học. Trong thực hành y tế, các dẫn xuất hematoporphyrin được gọi là photofrin ở Hoa Kỳ và Canada, photosan ở Đức, NrD ở Trung Quốc và photohem ở Nga được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới.

Liệu pháp quang động học đối với ung thư có hiệu quả khi sử dụng các loại thuốc này ở các dạng bệnh học sau: khối u ác tính tắc nghẽn ở thực quản, khối u bàng quang, giai đoạn đầu của khối u phổi, thực quản Barrett. Kết quả khả quan đã được báo cáo trong điều trị giai đoạn đầu của khối u ác tính ở vùng đầu và cổ, đặc biệt là thanh quản, khoang miệng và mũi, và vòm họng. Tuy nhiên, Photofrin cũng có một số nhược điểm: chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành các sản phẩm gây độc tế bào không hiệu quả; tính chọn lọc tích tụ trong khối u không đủ; ánh sáng có bước sóng cần thiết không thâm nhập rất sâu vào mô (tối đa 1 cm); thường quan sát thấy nhạy cảm với ánh sáng trên da, có thể kéo dài trong vài tuần.

Ở Nga, chất gây dị ứng đầu tiên trong nước mang tên Photohem đã được phát triển, trải qua thử nghiệm lâm sàng từ năm 1992 đến năm 1995 và được chấp thuận sử dụng trong y tế vào năm 1996.

Những nỗ lực nhằm giải quyết các vấn đề phát sinh khi sử dụng Photofrin đã dẫn đến sự phát triển và nghiên cứu các chất nhạy sáng thế hệ thứ hai và thứ ba.

Một trong những đại diện của thế hệ thứ hai của chất nhạy sáng là phthalocyanine - porphyrin tổng hợp có dải hấp thụ trong phạm vi 670 - 700 nm. Chúng có thể tạo thành hợp chất chelate với nhiều kim loại, chủ yếu là nhôm và kẽm, và các kim loại nghịch từ này làm tăng độc tính của ánh sáng.

Do hệ số tiêu biến rất cao trong quang phổ đỏ, phthalocyanine dường như là chất nhạy sáng rất hứa hẹn, nhưng nhược điểm đáng kể khi sử dụng chúng là thời gian gây độc cho da do ánh sáng kéo dài (lên đến 6 - 9 tháng), cần tuân thủ nghiêm ngặt chế độ ánh sáng, có một số độc tính nhất định cũng như các biến chứng lâu dài sau khi điều trị.

Năm 1994, các thử nghiệm lâm sàng về thuốc photosens-aluminum-sulfophthalocyanine, do một nhóm tác giả do Viện sĩ tương ứng của Viện Hàn lâm Khoa học Nga (RAS) GN Vorozhtsov đứng đầu, đã bắt đầu. Đây là lần đầu tiên sử dụng phthalocyanine trong phương pháp điều trị như liệu pháp quang động cho ung thư.

Đại diện của thế hệ thứ hai của chất nhạy cảm cũng là chlorin và chất nhạy cảm giống chlorin. Về mặt cấu trúc, chlorin là porphyrin, nhưng có ít hơn một liên kết đôi. Điều này dẫn đến sự hấp thụ lớn hơn đáng kể ở các bước sóng dịch chuyển xa hơn vào quang phổ đỏ so với porphyrin, ở một mức độ nào đó làm tăng độ sâu thâm nhập ánh sáng vào mô.

Liệu pháp quang động của ung thư được thực hiện bằng cách sử dụng một số chlorin. Các dẫn xuất của chúng bao gồm một photolon nhạy cảm mới. Nó chứa một phức hợp muối trisodium của chlorin E-6 và các dẫn xuất của nó với polyvinylpyrrolidone y tế phân tử thấp. Photolon tích tụ có chọn lọc trong các khối u ác tính và khi tiếp xúc cục bộ với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 666 - 670 nm, tạo ra hiệu ứng quang hóa, dẫn đến tổn thương mô khối u.

Photolon cũng là một công cụ chẩn đoán có nhiều thông tin hữu ích cho nghiên cứu quang phổ huỳnh quang.

Bacteriochlorophyllide serine là chất gây nhạy cảm thế hệ thứ ba, một trong số ít chất gây nhạy cảm hòa tan trong nước được biết đến với bước sóng hoạt động vượt quá 770 nm. Bacteriochlorophyllide serine cung cấp năng suất lượng tử oxy đơn đủ cao và có năng suất lượng tử huỳnh quang chấp nhận được trong phạm vi hồng ngoại gần. Sử dụng chất này, phương pháp điều trị quang động thành công đối với khối u ác tính và một số khối u tân sinh khác đã được thực hiện trên động vật thí nghiệm.

Liệu pháp quang động điều trị ung thư có những biến chứng gì?

Liệu pháp quang động của ung thư thường phức tạp do bệnh da do ánh sáng. Sự phát triển của chúng là do sự tích tụ của chất nhạy sáng (ngoài khối u) trong da, dẫn đến phản ứng bệnh lý dưới tác động của ánh sáng ban ngày. Do đó, bệnh nhân sau PDT phải tuân thủ chế độ ánh sáng (kính bảo vệ, quần áo bảo vệ các bộ phận hở của cơ thể). Thời gian của chế độ ánh sáng phụ thuộc vào loại chất nhạy sáng. Khi sử dụng chất nhạy sáng thế hệ đầu tiên (dẫn xuất hematoporphyrin), thời gian này có thể lên đến một tháng, khi sử dụng chất nhạy sáng thế hệ thứ hai của phthalocyanine - lên đến sáu tháng, clo - lên đến vài ngày.

Ngoài da và niêm mạc, chất gây mẫn cảm có thể tích tụ trong các cơ quan có hoạt động chuyển hóa cao, đặc biệt là ở thận và gan, làm suy giảm khả năng hoạt động của các cơ quan này. Vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách sử dụng phương pháp tại chỗ (trong mô) để đưa chất gây mẫn cảm vào mô khối u. Phương pháp này loại bỏ sự tích tụ thuốc trong các cơ quan có hoạt động chuyển hóa cao, cho phép tăng nồng độ chất gây mẫn cảm với ánh sáng và giúp bệnh nhân không cần phải tuân thủ chế độ chiếu sáng. Với việc sử dụng chất gây mẫn cảm với ánh sáng tại chỗ, lượng thuốc tiêu thụ và chi phí điều trị sẽ giảm.

Triển vọng ứng dụng

Hiện nay, liệu pháp quang động của ung thư được sử dụng rộng rãi trong thực hành ung thư. Có những báo cáo trong tài liệu khoa học khi liệu pháp quang động của ung thư được sử dụng cho bệnh Barrett và các quá trình tiền ung thư khác của niêm mạc đường tiêu hóa. Theo các nghiên cứu nội soi, không có thay đổi còn sót lại nào ở niêm mạc và các mô bên dưới được quan sát thấy ở tất cả các bệnh nhân bị loạn sản biểu mô niêm mạc thực quản và bệnh Barrett sau PDT. Đã quan sát thấy sự cắt bỏ hoàn toàn khối u ở tất cả các bệnh nhân được điều trị bằng PDT với sự phát triển của khối u giới hạn ở niêm mạc dạ dày. Đồng thời, điều trị hiệu quả các khối u nông bằng PDT cho phép tối ưu hóa công nghệ laser để điều trị giảm nhẹ các quá trình tắc nghẽn ở thực quản, đường mật và bệnh lý đại tràng, cũng như việc đặt stent sau đó ở nhóm bệnh nhân này.

Tài liệu khoa học mô tả kết quả tích cực sau PDT sử dụng chất nhạy sáng mới photoditazine. Trong khối u phổi, liệu pháp quang động của ung thư có thể trở thành phương pháp lựa chọn trong trường hợp tổn thương cây phế quản hai bên trong trường hợp không thể phẫu thuật phổi đối diện. Các nghiên cứu đang được tiến hành về việc sử dụng PDT trong các khối u ác tính ở da, mô mềm, đường tiêu hóa, di căn của khối u ác tính ở tuyến vú, v.v. Kết quả khả quan đã thu được từ việc sử dụng PDT trong khi phẫu thuật cho các khối u ở khoang bụng.

Vì quá trình apoptosis của các tế bào biến đổi được phát hiện trong quá trình PDT kết hợp với tăng thân nhiệt, tăng đường huyết, liệu pháp sinh học hoặc hóa trị liệu nên việc sử dụng rộng rãi hơn các phương pháp kết hợp như vậy trong ung thư học lâm sàng có vẻ hợp lý.

Liệu pháp quang động điều trị ung thư có thể là phương pháp được lựa chọn trong điều trị bệnh nhân có bệnh lý đi kèm nghiêm trọng, khối u có nhiều tổn thương không thể cắt bỏ được, điều trị bằng các phương pháp truyền thống không hiệu quả và can thiệp giảm nhẹ.

Cải tiến công nghệ y học laser thông qua việc phát triển các chất nhạy sáng mới và phương tiện vận chuyển luồng ánh sáng, tối ưu hóa các phương pháp sẽ cải thiện kết quả của PDT đối với các khối u ở nhiều vị trí khác nhau.