Fotodynamická terapie kolorektálního karcinomu.

Úvod do problematiky
Fotodynamická terapie (PDT) je vedle chemoterapie, radioterapie a imunoterapie jednou z možností léčby nádorového onemocnění. PDT je založena na principu selektivní akumulace fotosensibilizující látky v nádoru a následném ozáření tumoru světelnou energií vhodné vlnové délky. Vlivem absorpce světla dochází ve fotosensitizátoru ke vzniku látek, které v zásadě podléhají dvěma typům deaktivačních reakcí. Buď excitovaná forma fotosensitizátoru reaguje přímo se substrátem za vzniku volných radikálů substrátu nebo dochází k transferu energie z fotosensitizátoru na kyslík a ke vzniku vysoce reaktivní singletové formy kyslíku. Volné radikály pak vedou k destrukci nádoru. Výsledným terapeutickým efektem je nekróza a (nebo) apoptóza nádorových buněk.
Prvním preparátem, který se dostal do klinických testů byl hematoporfyrin, který se hromadí nejen v nádorové tkáni a lymfatických uzlinách, ale i v embryonální a regenerující tkáni. Později byly z hematoporfyrinu připraveny hematoporfyrinové deriváty (HpD). V současnosti jsou hematoporfyriny pod různými firemními názvy již schváleny pro klinické použití v řadě zemí. Nevýhodou těchto fotosensitizátorů první generace je, že se jedná o ne zcela definované látky, které po intravenózní aplikaci vyvolávají kožní fotosenzitivitu po solárním ozáření. Přesto HPD jsou pod firemními názvy používány v klinické praxi dodnes. Souběžně se studiem hematoporfyrinových derivátů byl syntetizován meso-tetra-(4-sulfonatofenyl)-porfin (TPPS⁴), který byl po chemické stránce přesně definovanou látkou, která byla v roztoku stabilní a dobře rozpustná. Nevýhodou tohoto preparátu je delší kumulace v organismu, neurotoxicita a zvýšená koncentrace v ledvinách.
V současné době je ve stadiu výzkumu celá řada fotosensitizátorů druhé generace, jedná se např. o ftalocyaniny, které absorbují světlo v červené oblasti spektra. Ftalocyaniny jsou hydrofobni látky, které se často aplikují ve formě liposomálních preparátů. Sulfonací ftalocyaninů pak vznikají fotosensitizátory, které jsou více hydrofilní a lépe použitelné pro klinickou praxi. Mezi další preparáty II. generace patří také deriváty chlorofylu, například chloriny, feoforbidy, jejichž výhodou je nulová kožní fotosenzitivita. Úspěšnost PDT je závislá nejen na fotosensitizátoru a hladině kyslíku v nádorové buňce, ale také na použitém světelném zdroji. Jako zdroje světla se pro PDT dříve používaly širokospektrální, speciálně upravené lampy. Při jejich užití se nedosahovalo dostatečných příkonů zářivé energie v nádoru a docházelo též k ozáření okolních zdravých tkání. Proto se nyní používají lasery, které jsou zdrojem monochromatického, koherentního, lineárně polarizovaného a intenzivního světelného svazku.

Mechanismus účinku PDT
PDT má cytotoxický účinek na většinu nádorových buněk, bez ohledu na to, o jaký druh nádoru se jedná. Již za několik hodin po PDT dochází k poškození buněčných membrán, zvláště pak plazmatické membrány. Buňky se přestávají dělit a dochází k cytolýze. Kromě plazmatické membrány jsou zasaženy i membrány jádra, mitochondrií, lysozomů, Golgiho aparátu a endoplazmatického retikula. Reakce na PDT in vivo je poměrně rychlá. Po ozáření dochází ke vzniku nekrózy již za 24 – 48 hodin. V některých případech po období 1 – 2 týdnů začne nádor opět růst. Nárůst tumoru může být způsoben rezistencí nádorových buněk na PDT, a to z různých důvodů, např. hypoxie, akumulace fotosensitizátoru v tumoru, nedostatečná koncentrace světelné energie v ozařované oblasti nebo kombinace výše uvedených důvodů.

Vlastní experimentální část
V současné době na naší klinice ve spolupráci s Ústavem biofyziky I. lékařské fakulty probíhá výzkum zaměřený na fotodynamickou terapii kolorektálního karcinomu na zvířecím modelu. Jako experimentální model používáme imunodeficientní „nude“ myši nu/nu CD-1. Uvedené myši přijímají ve většině případů xenoštěpy lidské nádorové tkáně, protože nemají funkční T-lymfocyty. Xenotransplantujeme lidské nádorové linie tumorů rekta HCT 116. Fotosenzitizátorem bude disulfonovaný ftalocyanin, podávaný intravenózně. Tento fotosensitizér má vysokou fotodynamickou účinnost a v nádorech se akumuluje již za 5-10 minut po jeho intravenózním podání. Jako světelný zdroj používáme diodový laser. Pro srovnání výsledného efektu slouží dvě skupiny. První skupina, které je podán ftalocyanin a není ozařována a druhá skupina, které je podán již dříve používaný porfyrit a je také ozářena. V době konání kongresu bychom již měli mít první výsledky. Cílem práce je stanovit preklinickou účinnost ftalocyaninu pro fotodynamickou terapii tumorů rekta. Další rozvoj PDT v klinické praxi závisí na průkazu, že účinnost této terapie, případně i v kombinaci s klasickými postupy, je vyšší než u dosud standardně používaných metod. Pokud účinnost PTD v experimentu prokážeme, chtěli bychom navázat klinickými pokusy.