3D отпечатан гръден имплант може да помогне за спиране на рецидивите на рака на гърдата
-
- октомври 31, 2024
Имплантът, който може да се персонализира, освобождава противораково лекарство при наличието на нови тумори, които трудно се откриват с помощта на ЯМР.
Имплантът, който може да се персонализира, освобождава противораково лекарство при наличието на нови тумори, които трудно се откриват с помощта на ЯМР.
Нова интелигентна протеза може да предложи на пациентките с рак на гърдата по-добро качество на живот след операция за реконструкция на гърдата.
Уникалната протеза, която се отпечатва на 3D принтер, за да съответства на обема на тъканта, отстранена по време на операцията за запазване на гърдата, не е само за естетика – в случай на рецидив на рака тя не само открива, но и осигурява първоначално лечение срещу нови тумори, като бавно освобождава противораково лекарство, докато се разгражда в организма по време на процеса.
По-добра алтернатива на силиконовите импланти
Естетически симетричните гърди са важни за много пациенти след операцията. Силиконовите импланти са удобни и отдавна са популярен вариант, но са по-подходящи за тотална или двойна мастектомия, при която едната или двете гърди са напълно отстранени.
Силиконовите импланти могат да причинят и т.нар. капсулна контрактура или втвърдяване на гърдата, което се дължи на стягането на белезите около импланта. В редки случаи е известно, че имплантите могат да причинят рак на имунната система, известен като анапластичен едроклетъчен лимфом. Гръдните импланти с текстурирани повърхности са с по-висок риск от причиняване на този вид рак, като се предполага, че 1 на 30 000 жени с гръдни импланти е засегната след 7-10 години.
При операцията за запазване на гърдата – известна още като лумпектомия – обикновено се отстранява само част от гърдата. Силиконовите импланти, които се произвеждат масово в стандартни, полусферични форми, рядко се използват в този случай, тъй като не могат лесно да бъдат персонализирани чрез настоящите производствени техники. Това оставя малко възможности за пациентите.
„Дори най-новите силиконови импланти са предназначени предимно за пациентки с мастектомия“, коментира Джи Уан (Ji Wang), професор и лекар в Центъра по пластична и реконструктивна хирургия към Народната болница на провинция Джъдзян в Китай.
„В резултат на това пациентките, подложени на операция за запазване на гърдите, не разполагат с подходящи гръдни протези и хирурзите често трябва да зашиват останалата тъкан, което често води до неоптимална естетика“, допълва тя.
Това мотивира Уан и нейните колеги да предложат по-добър вариант. Според Уан гръдните импланти трябва да позволяват индивидуално анатомично персонализиране, да имат дългосрочна безопасност и добра биосъвместимост, да осигуряват структурна подкрепа за поддържане на естествения контур на гърдата и да свеждат до минимум необходимостта от повторни хирургични интервенции.
Разработената от нейния екип протеза без силикон отговаря на тези изисквания. Тя може да бъде отпечатана на 3D принтер, което позволява формата и размерът ѝ да бъдат персонализирани според нуждите на пациента, а цената ѝ, според очакванията на Уанг, би трябвало да бъде около 2000-4000 щатски долара, което е малко по-евтино от протезите за гърди от висок клас като Natrelle, които струват средно 6675 щатски долара за чифт.
Имплант, който помага и за лечение на рецидиви на рак на гърдата
Разработената в настоящото проучване 3D-принтирана протеза има и допълнителна цел: тя може да помогне за лечението на нови тумори, ако настъпи рецидив.
„Дизайнът на нашия имплант включва възможности за наблюдение, за да се открият ранни признаци на локален рецидив на тумора“, посочва авторката. Според Уанг при хирургичните интервенции за запазване на гърдата има висок процент на локални рецидиви на тумора – до 39%.
Тази способност да реагира на нов рак се дължи на материал, известен като TSPBA-PVA, който изследователите са включили в своята 3D принтирана протеза. TSPBA-PVA е хидрогел и е проектиран да се разгражда в отговор на по-високи от нормалните нива на реактивни кислородни видове, които обикновено се срещат в туморите и са отличителен белег на рака.
Уан и нейните колеги също така са натоварили хидрогела TSPBA-PVA с носители на лекарства, наречени липозоми, които капсулират вид противораково лекарство, наречено индуктор на фероптоза. Когато хидрогелът се сблъска с реактивни кислородни видове и започне да се разгражда, той бавно освобождава лекарството, потискайки растежа на тумора, метастазите и рецидивите, което изследователите демонстрират в моделни мишки.
„Както in vitro, така и in vivo експериментите в нашето изследване показват, че този хидрогел реагира ефективно на повишени нива на реактивни кислородни видове, което води до неговото разграждане и контролирано освобождаване на капсулираните противоракови лекарства, като по този начин се постига потискане на тумора“, заявява Уан.
Въпреки че Уан и нейният екип не са измерили количеството лекарство, доставено от протезата по време на повторната поява на тумора, резултатите им показват, че зареденият с лекарство хидрогел може да лекува мишки, носещи тумори с размер 100 кубични милиметра, и може да усети и лекува повтарящ се тумор с размер около 1 кубичен милиметър, който почти не се открива от медицинските техники за изобразяване, като например магнитно-резонансната томография.
Все пак ще са необходими редовни прегледи
Малко вероятно е пациентът да забележи, че протезата му реагира на тумор, тъй като еластичността на протезата е по същество една и съща със или без лекарството в нея. Това означава, че протезата ще продължи да осигурява структурна подкрепа на гърдата след изчерпване на лекарството.
Лекарите ще трябва да наблюдават и оценяват състоянието на разграждане на хидрогела в протезата по време на рутинни ултразвукови прегледи и да го зареждат отново, ако е необходимо.
„Хидрогелът в протезата може да се презарежда чрез инжектиране. Ако терапевтичният агент е изчерпан, зареденият с лекарство хидрогел може да бъде инжектиран отново в кухината на протезата под ултразвуков контрол“, обяснява Уан.
При мишки протезата е запазила противораковия си ефект в рамките на 20-дневния период след повторната поява на тумора, но са необходими по-дългосрочни проучвания, посочва Уан. Тя и колегите ѝ планират да оценят дългосрочното откриване и терапевтичната ефикасност на протезата в последващи проучвания.
Протезата може да има и друга полза. Нейната гладка повърхност може потенциално да намали риска от развитие на анапластичен едроклетъчен лимфом при пациентите.
„Дори и да се появи анапластичен едроклетъчен лимфом, хидрогелът, реагиращ на туморната микросреда в протезата, може да реагира на реактивните кислородни видове и да разгради хидрогела в туморната микросреда, за да освободи вътрешните терапевтични лекарства, потискайки прогресията на тумора“, пояснява Уан.
Преди протезата да бъде използвана клинично, Уанг заявява, че приоритет е тестването на нейната дългосрочна безопасност, биосъвместимост и стабилност. След като тези първоначални тестове бъдат извършени, може да се премине към изпитвания върху животински модели, а след това към малки и мащабни клинични изпитвания върху хора.
Справка: Lu Wang et al. 3D-Printed Breast Prosthesis that Smartly Senses and Targets Breast Cancer Relapse. Advanced Science (2024). DOI: 10.1002/advs.202402345
Източник: This 3D-printed breast implant could help stop breast cancer relapse, Advanced science news
Be the first to leave a review.
