Bomba implantada fornece quimioterapia com segurança diretamente ao cérebro em pacientes com câncer no cérebro

Um obstáculo significativo para o tratamento do câncer cerebral não é o câncer, mas o próprio cérebro.

A barreira hematoencefálica é um aspecto importante do cérebro veias de sangue que impede que venenos, vírus e bactérias no sangue se infiltrem no cérebro, mas bloqueia inadvertidamente a maioria das substâncias terapêuticas.

Nanopartículas, ultrassom focado, química inteligente e outras ideias inovadoras estão sendo testadas para superar a barreira e fornecer tratamentos ao cérebro. Agora, neurocirurgiões da Universidade de Columbia e NewYork-Presbyterian estão adotando uma abordagem mais direta: uma bomba totalmente implantável que fornece continuamente quimioterapia através de um tubo inserido diretamente no cérebro.

Um novo estudo, o primeiro a testar o sistema de bomba implantável em pacientes com câncer cerebral, mostra que a nova abordagem efetivamente mata células tumorais cerebrais e oferece uma maneira segura de tratar pacientes com câncer cerebral. Os resultados do estudo, um estudo de fase 1 envolvendo cinco pacientes com glioblastoma recorrente, foram publicados na edição de novembro da The Lancet Oncologia.

“Esta nova abordagem tem o potencial de transformar o tratamento de pacientes com câncer no cérebro, onde as perspectivas de sobrevivência permanecem muito ruins, embora sejam necessários mais testes em pacientes com tumores em estágio inicial e com diferentes tipos de quimioterapia”, diz Jeffrey Bruce, MD. , o Professor Edgar M. Housepian de Pesquisa em Cirurgia Neurológica da Faculdade de Médicos e Cirurgiões Vagelos da Universidade de Columbia, neurocirurgião do Centro Médico Irving da Universidade NewYork-Presbyterian/Columbia e autor sênior do estudo.

Câncer de cérebro é resistente ao tratamento

Pacientes com Cancer cerebral são tratados primeiro com cirurgia para remover o máximo de tumor possível, seguido por radiação e quimioterapia.

Em teoria, os médicos poderiam dar aos pacientes doses mais altas de quimioterapia – por meio de pílulas ou intravenosas – para superar a barreira hematoencefálica e levar mais quimioterapia ao cérebro. Mas em doses mais altas, os medicamentos causam muitos efeitos colaterais em outras partes do corpo e os pacientes não podem tolerá-los.

Como resultado, a quantidade de quimioterapia que pode ser administrada com segurança a pacientes com tumores cerebrais é invariavelmente ineficaz.

“Os tumores inevitavelmente voltam a crescer”, diz Bruce, que também é diretor do Bartoli Brain Tumor Research Laboratory da Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons. “E quando eles voltam a crescer, não há tratamento comprovado para eles.”

A sobrevida média para pacientes que se submetem a tratamento para glioblastoma é de pouco mais de 12 meses. Uma vez que os tumores dos pacientes retornam, seu prognóstico geralmente é de apenas quatro ou cinco meses.

Novo sistema rompe a barreira do cérebro

Na última década, Bruce e sua equipe têm trabalhado em uma bomba pressurizada para contornar o barreira hematoencefalica e quimioterapia direta para a área do cérebro onde o tumor está localizado.

Mas os primeiros protótipos, que incluíam uma bomba externa conectada a um cateter inserido no crânio, permitiam apenas um único tratamento limitado a alguns dias antes de correr o risco de infecção. Os pacientes também tiveram que permanecer no hospital enquanto conectados à bomba.

Para superar essa limitação, a equipe de Bruce projetou um novo protótipo que não possui partes externas e pode ser deixado no local pelo tempo que for necessário. Uma pequena bomba é implantada cirurgicamente no abdômen e conectada a um cateter fino e flexível enfiado sob a pele. A imagem estereotáxica orienta a colocação cirúrgica de um cateter precisamente na área do cérebro onde o tumor e quaisquer células cancerígenas residuais estão localizados.

“Se você injetar a droga muito lentamente, literalmente várias gotas por hora, ela penetra no tecido cerebral”, diz Bruce, que primeiro testou o método extensivamente em modelos animais. “A concentração da droga que acaba no cérebro é 1.000 vezes maior do que qualquer coisa que você provavelmente obterá com a administração intravenosa ou oral”.

Bombas implantáveis ​​semelhantes estão disponíveis para fornecer analgésicos à medula espinhal e podem permanecer no local por anos. A bomba pode ser recarregada ou esvaziada com uma agulha. A tecnologia sem fio é usada para ligar e desligar a bomba e controlar a taxa de fluxo, garantindo que o medicamento penetre lentamente e sature o tumor sem vazar ao redor do cateter.

“A maioria dos medicamentos seria mais eficaz se você pudesse administrá-los a longo prazo sem efeitos colaterais”, diz Bruce. “A bomba pode ficar no lugar por um longo período de tempo, para que possamos dar doses mais altas da quimioterapia diretamente para o cérebro sem causar os efeitos colaterais que temos com a quimioterapia oral ou intravenosa.”

Estudo demonstra segurança e viabilidade de bomba implantável

No novo estudo, as bombas foram implantadas em pacientes com glioblastoma recorrente e preenchidas com topotecano, um medicamento quimioterápico usado para tratar câncer de pulmão, e gadolínio, um agente de rastreamento para rastrear a distribuição do medicamento. (Estudos anteriores no laboratório de Bruce sugeriram que a entrega local de topotecano, que tem como alvo células em divisão ativa, pode ser mais eficaz do que as terapias atuais para glioblastoma.)

Os pacientes tiveram quatro tratamentos ao longo de um mês; a cada semana, as bombas eram ligadas por dois dias e desligadas por cinco dias. Os pacientes seguiram suas rotinas normais em casa enquanto o tratamento continuava, gota a gota.

“Os pacientes estavam andando, conversando, comendo – fazendo todas as suas atividades diárias normais. Eles nem sabiam se a bomba estava ligada ou não”, diz Bruce.

Nenhum dos pacientes apresentou complicações neurológicas graves. E exames de ressonância magnética mostraram que a quimioterapia havia saturado a área dentro e ao redor do tumor.

Embora o número de pacientes fosse muito pequeno para detectar um benefício geral de sobrevida, uma análise exclusiva de biópsias pré-tratamento e pós-tratamento supervisionadas por Peter Canoll, MD, Ph.D., professor de patologia e biologia celular da Columbia, diretor de neuropatologia do NewYork-Presbyterian/Columbia University Irving Medical Center, e autor sênior do estudo, mostrou que a quimioterapia estava funcionando: o número de células tumorais em divisão ativa diminuiu significativamente, enquanto as células cerebrais normais não foram afetadas.

Abordagem focada no paciente para o tratamento do câncer cerebral

Novos estudos estão sendo planejados para determinar se o tratamento também é seguro para pacientes com glioblastoma recém-diagnosticado e se pode melhorar a sobrevida.

“Muita coisa já aconteceu para que o tumor difícil de tratar no momento em que as terapias iniciais falham, então achamos que a bomba funcionará ainda melhor com os pacientes recém-diagnosticados”, diz Bruce. “Esta abordagem nos daria a capacidade de mudar o tratamento ao longo do tempo e considerar o uso de outros tipos de quimioterapia que não seria eficaz se administrado sistemicamente, mas pode ser muito mais eficaz quando entregue diretamente ao cérebro.”