Teràpies d'ablació en cirurgía oncològica Fernando Burdío

Electroporació irreversible

Els tumors hepatopancreaticobiliares sovint es diagnostiquen en una etapa avançada de la malaltia, en la qual ja s'ha produït la invasió de les estructures biliars o vasculars locals o han generat metàstasi a distància. La electroporació irreversible (IRE) és una tecnologia emergent, d'ablació tumoral guiada per imatges que indueix la mort cel·lular a l'exposar el tumor a polsos elèctrics d'alt voltatge entre elèctrodes.

La preservació de la integritat dels teixits circumdants fa que la IRE sigui una opció de tractament atractiva per als tumors propers a estructures vitals. Està tècnica ve sent emprada a l'entorn de laboratori d'experimentació animal en el nostre grup i també a la clínica en el tractament de tumors hepàtics (https://www.youtube.com/watch?v=dZEn0bAUggk) i pancreàtics amb proximitat a estructures vitals.

electroporación

Figura 1. Model d'aplicació de IRE amb elèctrodes de placa, en fetge tumoral sense (A) o amb (B) infusió hipersalina a través de la vena porta i la seva corresponent simulació numèrica (C i D) obtinguda de camp elèctric rebut en teixit sa i tumoral . (C) Sense infusió hipersalina a través de la vena porta, no hi ha efecte selectiu sobre els nòduls tumorals dispersos. No obstant això, en (D) amb infusió hipersalina a través de la vena porta, hi ha un augment en el camp elèctric en tumors dispersos (el que significa un efecte de IRE ablatiu preferencial en aquests nòduls) a causa de l'augment en la conductivitat de el teixit sa (σ).

Desafortunadament, la diferència de conductivitat elèctrica entre el teixit tumoral i hepàtic dificulta la IRE selectiva dels nòduls tumorals. Normalment s'assumeix que la conductivitat de l'tumor hepàtic és superior a la de el teixit sa el que limita l'efecte d'aquesta tècnica en el tumor. Aquest diferencial de conductivitat entre el teixit tumoral i el teixit sa es pot invertir mitjançant la injecció de solucions salines a través de l'artèria hepàtica o de la vena porta tenint en compte que l'artèria hepàtica és l'únic subministrament de sang per als tumors hepàtics.

El nostre grup ha demostrat que a l'aplicar IRE, el camp elèctric serà significativament més gran en els nòduls tumorals dispersos permetent així la seva eliminació selectica preservant el teixit sa. Tenim evidències prometedores que aquest canvi de conductivitat podria afavorir la selectivitat de la IRE sobre el tumor protegint el teixit sa que està motivant el seu estudi en un assaig clínic.

Publicacions rellevants:

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.