Am Kopf montiertes Magnetgerät lässt Hirntumor schrumpfen
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Ein Team von US-amerikanischen Forschern hat ein innovatives, am Kopf getragenes Gerät verwendet, um einen Gehirntumor zu verkleinern, was möglicherweise den Weg für eine leistungsstarke neue nicht-invasive Behandlung des Glioblastoms ebnet.
In jüngsten Studien fand das Team – zu dem Forscher des Peak Center for Brain and Hypophysentumorbehandlung und -forschung am Houston Methodist Neurological Institute gehören – heraus, dass das Gerät, das ein oszillierendes Magnetfeld erzeugt, als „onkomagnetisches Gerät“ bezeichnet wurde in der Lage, Glioblastomzellen in Kultur schnell abzutöten und in Mäuse zu implantieren Schrumpft menschliche Glioblastomtumore und verlängert deren Überleben. Das Gerät wurde auch verwendet, um rezidivierende Glioblastome im Endstadium bei einem Patienten zu verkleinern, der keinen Zugang zu anderen zugelassenen Behandlungsoptionen hatte. Forscher beschreiben die Ergebnisse dieser Fallstudie in Frontiers in Oncology.
Wie Co-Autor Santosh Helekar vom Houston Methodist Research Institute erklärt, besteht das tragbare, tragbare Gerät aus „starken Permanentmagneten, die von Hochgeschwindigkeits-Elektromotoren schnell gedreht werden, deren Rotation und Timing von einem programmierbaren Mikrocontroller gesteuert werden, der von einer wiederaufladbaren Batterie gespeist wird“. Magnet- und Motorbaugruppen sind in vibrations-, schall- und wärmeisolierten Gehäusen untergebracht, die auf einem vom Patienten getragenen Helm montiert sind. Ein therapiespezifisches Rotationsfrequenz- und Zeitmuster wird dann verwendet, um das Gehirn zur Behandlung des Glioblastoms zu stimulieren.
Das Glioblastom ist der häufigste Krebs des Gehirns. Helekar stellt fest, dass Fortschritte in seiner Behandlung die mittlere Überlebenszeit von Patienten, bei denen die Krankheit neu diagnostiziert wurde, nur geringfügig verlängert haben – von neun Monaten vor vierzig Jahren auf „etwa 15 bis 20 Monate heute“.
Hoffentlich zeigte dieser Einzelfallbericht, dass eine einmonatige onkomagnetische Therapie mit einem oszillierenden Magnetfeld für zwei Stunden bis zu dreimal täglich an Wochentagen das Volumen von rezidivierenden Glioblastomen im Endstadium reduzierte. Mehr als 30 %.
Helekar merkt an, dass die neue Technik derzeit sowohl in der Forschung als auch im klinischen Umfeld unter der Schirmherrschaft eines laufenden Forschungsprojekts eingesetzt wird, das von der Translational Research Initiative des Houston Methodist Research Institute unterstützt wird.
Krebszelltod: Schema des onkomagnetischen Geräts und seines vorgeschlagenen Wirkmechanismus. (Mit freundlicher Genehmigung von Santosh Helekar)
„Unsere kürzlich veröffentlichten Laborforschungsergebnisse zeigen, dass das onkomagnetische Gerät Glioblastom- und andere Krebszellen in Kultur abtötet, indem es die reaktiven Sauerstoffspezies [ROS] in den Mitochondrien und im Zytoplasma dieser Zellen erhöht und nicht krebsartige Zellen wie Neuronen, Astrozyten und andere verschont -krebsartige Bronchialepithelzellen“, erklärt Helekar.
„Wir gehen davon aus, dass die Zunahme reaktiver Sauerstoffspezies zumindest teilweise auf eine magnetisch induzierte Unterbrechung des Elektronenflusses in der mitochondrialen Elektronentransportkette zurückzuführen ist“, fährt er fort. „Rotierende Magnetfelder beeinflussen die Spins von ungepaarten Elektronen, die bei chemischen Reaktionen, die an den nicht beweglichen Transmembranproteinkomplexen der Elektronentransportkette beteiligt sind, durch freie radikalische Zwischenprodukte ersetzt werden. Die Bestätigung einiger Vorhersagen dieser Hypothese wird in Kürze veröffentlicht.“
Nächste Schritte
Ein wesentlicher Vorteil des neuen Geräts besteht darin, dass es im Gegensatz zu bestehenden Behandlungen für Glioblastome keine bekannten schwerwiegenden Nebenwirkungen hat. Es erfordert auch keine medikamentöse Behandlung und erfordert keine Rasur des Kopfes.
„Die gesamte tägliche Behandlungszeit an Wochentagen beträgt nur bis zu sechs Stunden“, sagt Helekar. „Das Gerät wird aufgrund seiner geringen Kosten und seiner Einfachheit wahrscheinlich viel billiger sein. Das Gerät ist sehr einfach und bequem zu bedienen, da bis zu dreimal täglich ein Helm getragen werden muss.“
Multimodale Spektroskopie weist Hirntumore in vivo nach
Das Team führt derzeit laborbasierte präklinische Studien des Geräts durch, um seine biophysikalischen, zellulären und molekularen Wirkungsmechanismen auf Zellen in Kultur sowie seine Sicherheit und Wirksamkeit in Mausmodellen des Glioblastoms zu testen.
„Gemeinsam mit David Baskin, Direktor des Peak Center und Vizepräsident für Neurochirurgie als Hauptprüfarzt, setzen wir die von der FDA zugelassene Compassionate-Use-Behandlung von Patienten mit rezidivierendem Glioblastom im Endstadium fort, wie in einem kürzlich veröffentlichten Fallbericht berichtet.“ sagt Helenkar. "Unsere Pläne sind es, die behördliche Genehmigung für eine klinische Pilotstudie zu erhalten, um die Sicherheit und Wirksamkeit des Geräts zur Behandlung von Glioblastom zu testen. Wir planen auch, mit anderen nationalen und internationalen Institutionen zusammenzuarbeiten, um ähnliche Forschungen bei anderen Krebsarten durchzuführen."
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