Die Kalzium-Elektroporation - eine Behandlungsalternative für nichtoperable Tumore

• Was bedeutet Kalzium-Elektroporation?
• Schritte in der Behandlung eines Tumors mit Kalzium-Elektroporation
• Bei welchen Tumoren kann die Kalzium-Elektroporation genutzt werden?
• Was ist der Vorteil der Kalzium-Elektroporation?
• Behandlungskombination mit immunologischer Tumorbehandlung

Immer wieder stehen wir Tierärzte vor dem Problem, dass unsere Haustiere einen schnell wachsenden, durch andere Behandlungen nicht kontrollierbaren Tumor in der Haut oder Unterhaut, aber zum Beispiel auch im Kieferbereich haben. Der Tumor bei Hund oder Katze hat sich schnell vergrößert oder ist in kurzer Zeit wieder an derselben Stelle aufgetreten. Oft ist man in einer solchen Situation als Tierarzt ratlos und hat keine Behandlungsempfehlung. Das Tier wurde bereits bestmöglich operiert, aber die Geschwulst ist in kurzer Zeit wieder aufgetreten. Dabei ist diese nach der Erstbehandlung häufig größer und damit noch schlechter zu behandeln.
Ausgehend vor allem von den Erfahrungen dänischer Ärzte und Tierärzte mit der Kalzium-Elektroporation, erfolgt nun die Behandlung von Tieren mit derselben.

Was bedeutet Kalzium-Elektroporation?

Die Kalzium-Elektroporation ist eine neuartige Antitumorbehandlung, bei der hohe Kalziumkonzentrationen durch Elektroporation in Zellen eingebracht werden. Kurze Hochspannungsimpulse sorgen für eine vorübergehende Durchlässigkeit der Zellmembran, sodass eine Kalziumlösung in das Zellinnere eindringen kann und irreversible Schäden an den Tumorzellen erfolgen können. Der Einsatz erfolgt besonders bei Haut- und Unterhauttumoren.

Schritte in der Behandlung eines Tumors mit Kalzium-Elektroporation

1. Sorgfältige Kurznarkose für das Tier
2. Injektion der Kalziumlösung in das Tumorgewebe

3. Elektrischer Impuls, der die Zellmembran im Tumorgewebe temporär durchlässig für das Kalzium macht. Kalziumionen überfluten das Innere der Tumorzellen.

4. Die hohe Kalziumkonzentration führt zum Absterben der Tumorzellen. Dieser Prozess der Tumordegeneration setzt langsam ein und schreitet über 2 bis 3 Wochen fort.

Bei welchen Tumoren kann die Kalzium-Elektroporation genutzt werden?

Es liegen Erfahrungen mit der erfolgreichen Behandlung von Weichteilsarkomen, Mundhöhlentumoren und Spindelzelltumoren vor. Nach ungefähr 2 bis 3 Wochen sollte der Therapieerfolg überprüft werden und eine eventuelle Nachbehandlung besprochen werden.

Mit hoher Wahrscheinlichkeit können auch Katzen und Hunde mit Fibrosarkomen und Plattenepithelkarzinomen, Mastzelltumoren, Neurofibromen und perianalen Adenokarzinomen mit dieser Methode behandelt werden. Zudem wurde die Behandlung bei Pferden, z.B. mit Sarkoiden von dänischen Tierärzten beschrieben. Ebenfalls sollte der Einsatz bei Melanomen überprüft werden.

Was ist der Vorteil der Kalzium-Elektroporation?

Im Gegensatz zur Elektrochemotherapie wird hier nur eine Kalziumlösung zur Behandlung verwendet. Deshalb gibt es keine Kontamination durch ein Chemotherapeutikum für den Behandler, Besitzer und den vierbeinigen Patienten. Es kommt normalerweise nur zu sehr kurzzeitigen Haut-Reizungen im behandelten Gebiet, die schnell wieder vorübergehen wird und keiner weiteren Behandlung bedürfen. Das Tumorgewebe schrumpft allmählich.

In der Veröffentlichung von Hoejholt et al. erscheint die Kalzium-Elektroporation in vitro ähnlich effektiv wie die Elektrochemotherapie.

Behandlungskombination mit immunologischer Tumorbehandlung

Nach unseren Erfahrungen eignet sich die Kalzium-Elektroporation sehr gut für einen kombinierten Einsatz mit der dendritischen Zelltherapie. Durch die Zerstörung der Tumorzellen werden spezifische Tumorepitope frei, die für die dendritischen Zellen einen hervorragenden Anknüpfungspunkt für die körpereigene Immunabwehr bieten.

Durch die mit der Kalzium-Elektroporation erreichte Tumorreduktion kann auch eine chirurgische Weiterbehandlung und Entfernung des Restgewebes ermöglicht werden.

Für Fragen zur Kalzium-Elektroporation und Kombination mit anderen Behandlungsformen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

Quelle Abbildungen:

Frandsen SK et al. (2020): A Comprehensive Review of Calcium Electroporation—A Novel Cancer Treatment Modality, doi.

Quellen:

Romeo S et al. (2018): ESOPE-Equivalent Pulsing Protocols for Calcium Electroporation: An In Vitro Optimization Study on 2 Cancer Cell Models, doi.

Patergnani S et al. (2020) Various Aspects of Calcium Signaling in the Regulation of Apoptosis, Autophagy, Cell Proliferation, and Cancer, doi.

Varghese E et al. (2017): Anti-Cancer Agents in Proliferation and Cell Death: The Calcium Connection, doi.

Galant L et al. (2019): Calcium electroporation: The bioelectrochemical treatment of spontaneous equine skin tumors results in a local necrosis, Bioelectrochemistry

Plaschke CC et al. (2019): Calcium Electroporation for Recurrent Head and Neck Cancer: A Clinical Phase I Study, Laryngoscope Investigative Otolaryngology 4: February 2019

Falk H et al. Electrochemotherapy and calcium electroporation inducing a systemic immuneresponse with local and distant remission of tumors in a patient with malignant melanoma–a case report,

Hoejholt KL et al. (2019): Calcium electroporation and electrochemotherapy for cancer treatment: Importance of cell membrane composition investigated by lipidomics, calorimetry and in vitro efficacy,