Суть фотодинамической терапии

С 2008 года, я представляю лабораторию квантовой нанобиологии  ИЭПОР, возглавляемую около 50 лет Н.Ф.Гамалеей, которая является колыбелью  не только лазерной медицины, но и фотодинамической терапии в бывшем Советском Союзе. Что касается последней, то документальные подтверждения – материалы представленны на четвертом ежегодном собрании Американского общества лазерной медицины и хирургии в 1983 г.

Фотодинамическая терапия злокачественных новообразований может быть представлена без излишнего пафоса и передержек как единственный, по крайней мере, за последние 50 лет, принципиально новый подход к лечению злокачественных опухолей, который был предложен, успешно апробирован, и  который вошел в онкологическую практику передовых стран мира.

В основе метода фотодинамической терапии лежит хорошо известное явление усиленного поглощения света окрашенными, пигментированными тканями, что может приводить к их разрушению. Примером может служить воздействие лазерного излучения соответствующей длины волны на окрашенные в красные тона сосудистые доброкачественные опухоли, гемангиомы. В случае фотодинамической терапии, окрашивающий опухоли краситель вводится в организм пациента искусственно.

Таким образом, имеет место два действующих лица: источник достаточно интенсивного излучения, как правило лазерный, и фотосенсибилизатор (краситель) сенсибилизирующий опухоль к свету.
К фотосенсибилизатору (красителю) предъявляется три основных требования. Во-первых, он должен быть мало токсичен,
во-вторых, должен  преимущественно  накапливаться в опухолевой ткани,
и в-третьих,   иметь достаточно интенсивные полосы светового поглощения в области терапевтического окна прозрачности биотканей, где поглощение света минимально.

Каков же механизм, приводящий к фотодинамическому повреждению опухолевой ткани? Это три фазы процесса.

Первая фаза: при прямом действии лазерного излучения на поверхностно расположенную опухоль либо облучении через эндоскоп, свет поглощается красителем, накопившемся в опухоли и переводит его в возбужденное состояние (фотофизическая фаза процесса).

Во второй фазе (фотохимической) энергия светового возбуждения красителя передается на имеющийся в опухолевой ткани кислород, превращая его в очень активную форму – синглетный кислород, или же приводит к образованию свободных радикалов при взаимодействии с молекулами биологического субстрата.

Повреждение опухолевой ткани представляет собой третью фотобиологическую фазу эффекта фотодинамической терапии и в свою очередь включает три типа процесса: прямое повреждение (апоптоз и некроз), блокада сосудов, питающих опухоль с разрушением эндотелиальных клеток и, соответственно, сосудистой дилатацией и агрегацией тромбоцитов и, наконец, активация противоопухолевого иммунитета.

Итоговый процесс характеризуется высокой избирательностью повреждения и, соответственно, малой инвазивностью, отсутствием выраженных побочных эффектов.  Заслуживает особого внимания противоопухолевый иммунитет, как краеугольная  проблема онкологии. Исследователь- фундаменталист в области противоопухолевого иммунитета Павел Мроз (МАССАЧУСЕТС) сформулировал еще десятилетие назад основные положения ФДТ-опосредованной  иммунотерапии.

•В дополнение к разрушению опухолевой ткани ФДТ индуцирует, сосудистую дилатацию и агрегацию тромбоцитов, острое воспаление, которое сопровождается выделением тромбоксана, цитокинов, и приводит к инфильтрации опухоли клетками адаптивного иммунитета.
• Провоспалительные эффекты ФДТ увеличивают миграцию антигенпрезентующих дендритных клеток, с последующим созреванием их в лимфоузлах.
• PDT увеличивает иммуногенность мертвых опухолевых клеток, создавая новые антигены, а белки теплового шока увеличивают эффективность антиген  –презентации, формируя более эффективные цитотоксические Т-лимфоциты.
• ФДТ может приводить к формированию системного опухольспецифического иммунитета, что продемонстрировал опыт на животных, когда   опухоли повторно не прививались животным, пролеченным с такой же опухолью.

И только в 2009 году Эдит Кабингу, провела первые клинические исследования, где было показано, что фотодинамическая терапия приводит к гипеэкспрессии Hip1антигена у пациентов с базальноклеточным раком кожи, формируя системный противоопухолевый ответ.

При всех этих выдающихся достоинствах метод фотодинамической терапии имеет один существенный недостаток: он способен обеспечить радикальный результат лишь при лечении визуальных локализаций опухоли малого объема. Это связано с фундаментальным свойством светового излучения вообще, и лазерного в частности, интенсивно  рассеиваться биологическими тканями и, следовательно, терять интенсивность.