FDA genehmigt Studie zu kaltem Plasma bei Krebsoperationen

Eine Technologie, die mit kaltem atmosphärischen Plasma arbeitet und nach Angaben der Purdue University derzeit die einzige Möglichkeit zur Entfernung mikroskopisch kleiner Krebstumoren darstellt, wurde von der FDA zum erstmaligen Einsatz in einer klinischen Studie zugelassen.

Bei soliden Tumoren wie Brust- und Lungenkrebs umfasst die Standardbehandlung Chemotherapie, Bestrahlung, Operation oder alle oben genannten. Wenn diese Tumoren nicht vollständig entfernt werden, können sie dazu führen, dass der Krebs zurückkehrt. Ungefähr 20-40% der Frauen, die sich in den USA einer partiellen Mastektomie unterziehen, müssen sich beispielsweise jedes Jahr aufgrund von Tumorresten erneut operieren lassen.

Ein aus mehreren Instituten bestehendes Team, zu dem auch der Luft- und Raumfahrtingenieur der Purdue University, Alexey Shashurin, gehörte, entwickelte ein stiftartiges elektrochirurgisches Skalpell, mit dem ein blauer Strahl aus kaltem Plasma 2-7 Minuten lang auf verbleibendes Krebsgewebe oder -zellen gesprüht wird. Das Gerät zielt nur auf Tumoren ab und lässt das umliegende Gewebe unversehrt, wie in vitro, in vivo und in von der FDA zugelassenen Einzelfällen, die lebensbedrohlich und/oder nicht mehr (anderweitig) therapierbar waren (“Compassionate Use”) vor der klinischen Studie gezeigt wurde.

Die U.S. Medical Innovations LLC (USMI) und das Jerome Canady-Research Institute for Advanced Biological and Technological Sciences (JCRI/ABTS) leiteten das Team und sponsern die klinische Studie. Die Rekrutierung von Patienten ist für September geplant.

Die USMI entwickelte und patentierte 2014 den ersten elektrochirurgischen Hochfrequenzgenerator mit kaltem Plasma zur selektiven Behandlung von Krebs.

Nach der Operation tötet der kalte Plasmastrahl dieses elektrochirurgischen Skalpells alle verbliebenen Tumoren ab und soll so die Wahrscheinlichkeit eines erneuten Auftretens von Krebs verringern. 

Die Technologie wurde für eine klinische Phase-I-Studie der FDA an 20 Patienten zugelassen. „Plasmen sind sehr reaktiv, was im biologischen Gewebe eine Vielzahl von Reaktionen auf zellulärer Ebene hervorrufen kann. Da es sich aber auch um extrem heiße Gase handelt, gab es in den letzten 20 Jahren einen Drang, kalte Plasmen für biologische Anwendungen zu erzeugen und zu testen“, sagte Shashurin.

2008 gehörten Shashurin und sein Kollege Prof. Michael Keidar zu einer frühen Welle von Forschern, die einen Kaltplasma-Generator entwickelten und feststellten, dass dieser Reaktionen aus biologischem Gewebe hervorruft. Bis 2011 hatte das Team im “British Journal of Cancer” einen Artikel veröffentlicht, der zeigt, dass kaltes Plasma Krebszellen in Tiermodellen selektiv abtötet.

Keidar und Shashurin begannen 2013 mit USMI, einen industriellen Prototyp des Kaltplasma-Generators und dessen Anwendung für die Krebsbehandlung zu erschaffen, auf der Grundlage eines von ihnen entwickelten und patentierten Generators. Das Ziel bestand darin, kaltes Plasma in elektrochirurgische Canady Hybrid Plasma-Skalpelle zu integrieren, die bereits in Operationssälen verwendet werden, da diese Skalpelle eine blutlose Operation ermöglichen. Dies liegt an ihrer Fähigkeit, Gewebe gleichzeitig zu schneiden und zu koagulieren und so Blutgefäße abzudichten.

Diese Kaltplasmatechnologie tötet Tumore selektiv durch reaktive Sauerstoffspezies, die das Krebsgewebe schädigen, aber das normale biologische Gewebe nicht beeinträchtigen. Laser könnten Gewebe ebenfalls abtöten, aber die hohe Hitze würde auch das umliegende Gewebe dauerhaft schädigen.

Um die Vorteile elektrochirurgischer Skalpelle mit kaltem Plasma zu verbinden, haben JCRI / ABTS und USMI standardmäßige elektrochirurgische Hochfrequenzgeneratoren in solche umgewandelt, die kaltes Plasma versprühen.

Einer der Standorte für klinische Studien für dieses Gerät wird die Rush University in Chicago sein. In der Zwischenzeit wird Shashurins Labor in Purdue weiterhin mit USMI bei der Weiterentwicklung dieser Technologie zusammenarbeiten.