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Terapias de ablación en cirugía oncológica Fernando Burdío

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Electroporación irreversible

Los tumores hepatopancreaticobiliares a menudo se diagnostican en una etapa avanzada de la enfermedad, en la que ya se ha producido la invasión de las estructuras biliares o vasculares locales o han generado metástasis a distancia. La electroporación irreversible (IRE) es una tecnología emergente, de ablación tumoral guiada por imágenes que induce la muerte celular al exponer el tumor a pulsos eléctricos de alto voltaje entre electrodos.

La preservación de la integridad de los tejidos circundantes hace que la IRE sea una opción de tratamiento atractiva para los tumores cercanos a estructuras vitales. Está técnica viene siendo empleada en el entorno del laboratorio de experimentación animal en nuestro grupo y también en la clínica en el tratamiento de tumores hepáticos (https://www.youtube.com/watch?v=dZEn0bAUggk) y pancreáticos con proximidad a estructuras vitales.

Figura 1. Modelo de aplicación de IRE con electrodos de placa, en hígado tumoral sin (A) o con (B) infusión hipersalina a través de la vena porta y su correspondiente simulación numérica (C y D) obtenida del campo eléctrico recibido en tejido sano y tumoral. (C) Sin infusión hipersalina a través de la vena porta, no hay efecto selectivo sobre los nódulos tumorales dispersos. Sin embargo, en (D) con infusión hipersalina a través de la vena porta, hay un aumento en el campo eléctrico en tumores dispersos (lo que significa un efecto de IRE ablativo preferencial en estos nódulos) debido al aumento en la conductividad del tejido sano (σ).

Desafortunadamente, la diferencia de conductividad eléctrica entre el tejido tumoral y hepático dificulta la IRE selectiva de los nódulos tumorales. Normalmente se asume que la conductividad del tumor hepático es superior a la del tejido sano lo que limita el efecto de esta técnica en el tumor. Este diferencial de conductividad entre el tejido tumoral y el tejido sano se puede invertir mediante la inyección de soluciones salinas a través de la arteria hepática o de la vena porta teniendo en cuenta que la arteria hepática es el único suministro de sangre para los tumores hepáticos.

Nuestro grupo ha demostrado que al aplicar IRE, el campo eléctrico será significativamente mayor en los nódulos tumorales dispersos permitiendo así su eliminación selectica preservando el tejido sano. Tenemos evidencias prometedoras de que dicho cambio de conductividad podría favorecer la selectividad de la IRE sobre el tumor protegiendo el tejido sano que está motivando su estudio en un ensayo clínico.

Publicaciones relevantes:

• López-Alonso B, Hernáez A, Sarnago H, Naval A, Güemes A, Junquera C, Burdío JM, Castiella T, Monleón E, Gracia-Llanes J, Burdio F, Mejía E, Lucía O. Histopathological and Ultrastructural Changes after Electroporation in Pig Liver Using Parallel-Plate Electrodes and High-Performance Generator. Sci Rep. 2019 Feb 25;9(1):2647. doi: 10.1038/s41598-019-39433-6.
• Pañella C, Moll X, Quesada R, Villanueva A, Iglesias M, Andaluz A, Lucía O, Sánchez-Velázquez P, Grande L, Burdío F. Hypersaline Infusion Protocol through the Portal Vein may Focus Electroporation on Tumor Tissue, but is it really Safe? Preliminary Results Clin Surg. 2019 Feb; 4(1): 2335.
• Castellví Q, Sánchez-Velázquez P, Moll X, Berjano E, Andaluz A, Burdío F, Bijnens B, Ivorra A. Modeling liver electrical conductivity during hypertonic injection. Int J Numer Method Biomed Eng. 2018 Jan;34(1). doi: 10.1002/cnm.2904.
• P. Sánchez-Velázquez, Q. Castellví, A.Villanueva, M. Iglesias, R.Quesada, C. Pañella, M. Cáceres, D. Dorcaratto, A.Andaluz, X. Moll, J. M. Burdío, L.Grande, A. Ivorra & F. Burdío. Long-term effectiveness of irreversible electroporation in a murine model of colorectal liver metástasis. Sci Rep. 2017 March; 7:44821. doi: 10.1038/srep44821
• Pañella C, Castellví Q, Moll X, Quesada R, Villanueva A, Iglesias M, Naranjo D, Sánchez-Velázquez P, Andaluz A, Grande L, Ivorra A, Burdío F. Focused Transhepatic Electroporation Mediated by Hypersaline Infusion through the Portal Vein in Rat Model. Preliminary Results on Differential Conductivity. Radiol Oncol. 2017 Nov 29; 51(4):415-421. doi: 10.1515/raon-2017-0051.
• Qasrawi R, Silve L, Burdío F, Abdeen Z, Ivorra A. Anatomically Realistic Simulations of Liver Ablation by Irreversible Electroporation: Impact of Blood Vessels on Ablation Volumes and Undertreatment. Technol Cancer Res Treat. 2017 Dec;16(6):783-792. doi: 10.1177/1533034616687477.
• Sánchez-Velázquez P, Castellví Q, Villanueva A, Quesada R, Pañella C, Cáceres M, Dorcaratto D, Andaluz A, Moll X, Trujillo M, Burdío JM, Berjano E, Grande L1, Ivorra A, Burdío F. Irreversible electroporation of the liver: is there a safe limit to the ablation volume? Sci Rep. 2016 Apr 1;6:23781. doi: 10.1038/srep23781.