ES3014598T3 - Treatment planning system for immunotherapy enhancement via non-thermal ablation - Google Patents

Abstract

Se describen aquí métodos y sistemas para tratar un tejido en un paciente mediante una técnica de ablación no térmica; medir un cambio en un parámetro de tratamiento en tiempo real durante la ablación; y administrar un tratamiento adicional al sujeto en respuesta al cambio medido. La administración del tratamiento adicional puede ocurrir entre 4 y 30 días después de la ablación. El tratamiento adicional puede seleccionarse entre: resección tisular, ablación térmica, ablación no térmica, quimioterapia, radioterapia, inmunoterapia, terapia biológica, terapia génica y combinaciones de las mismas. El tratamiento adicional puede consistir en medir la cantidad de una molécula o célula inmunitaria proinflamatoria, una molécula o célula inmunitaria supresora, o ambas, en un fluido corporal o tejido biopsiado del paciente. La técnica de ablación no térmica puede ser la electroporación irreversible. La técnica de ablación no térmica puede ser la electroporación irreversible de alta frecuencia. El parámetro de tratamiento puede ser la conductividad tisular masiva. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de planificación del tratamiento para mejorar la inmunoterapia mediante extirpación no térmica

Antecedentes

Algunos tipos de cánceres tienen los pronósticos más sombríos, especialmente después de que ya se ha producido metástasis. Si bien existen varias inmunoterapias para el cáncer, aún existe una gran necesidad de técnicas que permitan la personalización del tratamiento para mejorar los resultados del tratamiento a nivel de paciente individual. El documento US 2017/348525 A1 muestra el suministro de pulsos eléctricos y el monitoreo de la corriente para ajustar o detener el suministro de pulsos. El documento US 2016/066977 A1 muestra el suministro de pulsos IRE y el monitoreo de la corriente para indicar la finalización o el progreso del tratamiento. El documento US 2017/319851 A1 muestra el suministro de pulsos IRE y el monitoreo de la corriente para determinar una impedancia de carga, que puede usarse para determinar un problema de configuración, un problema de carga, un problema de electrodo u otro problema del sistema. El documento US 2016/143698 A1 muestra el suministro de pulsos eléctricos y el monitoreo de la corriente para determinar el grado de electroporación en el tejido y predecir el volumen del tratamiento. El documento US 2018/071014 A11 muestra el suministro de pulsos IRE y el monitoreo de la corriente para controlar el suministro de un fluido de perfusión.

Resumen

La presente invención se refiere a un sistema de diagnóstico médico tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. También se describe a continuación un método ejemplar, no reivindicado, para tratar un tejido en un paciente que puede incluir la extirpación del tejido utilizando una técnica de extirpación no térmica; medir un cambio en un parámetro de tratamiento en tiempo real durante la etapa de extirpación; y administrar un tratamiento adicional al sujeto en respuesta al cambio medido en el parámetro de tratamiento. La etapa de administrar el tratamiento adicional puede ocurrir 4-30 días después de la extirpación. El tratamiento adicional puede seleccionarse del grupo de: resección de tejido, extirpación térmica, extirpación no térmica, quimioterapia, radioterapia, inmunoterapia, terapia biológica, terapia genética y combinaciones de las mismas. El tratamiento adicional puede consistir en medir la cantidad de una molécula o célula inmunitaria proinflamatoria, una molécula o célula inmunitaria supresora, o ambas, en un fluido corporal o en un tejido de biopsia del paciente. La técnica de extirpación no térmica puede ser la electroporación irreversible. La técnica de extirpación no térmica, puede ser una electroporación irreversible de alta frecuencia. El parámetro de tratamiento puede ser la conductividad del tejido a granel. El cambio en la conductividad del tejido a granel se puede medir midiendo la corriente durante la etapa de extirpación. La etapa de administrar el tratamiento adicional puede ocurrir 4-30 días después de la extirpación cuando la corriente medida está entre 25 A y 100 A. El parámetro del tratamiento se puede medir midiendo la corriente durante la etapa de extirpación. La etapa de administrar el tratamiento adicional puede ocurrir 4-30 días después de la extirpación cuando la corriente medida está entre 25 A y 100 A.

También se describe en este documento un método ejemplar, no reivindicado, que puede incluir un método para tratar un tejido en un paciente que comprende: insertar al menos un primer electrodo en el tejido aplicando una pluralidad de pulsos eléctricos a través del primer electrodo y a un segundo electrodo (que también puede insertarse en el tejido o puede estar en la superficie del cuerpo del paciente), en donde los pulsos eléctricos están configurados para provocar una electroporación irreversible no térmica del tejido; en donde los pulsos eléctricos están configurados para ser suministrados en CA o CC, una polaridad monopolar, monofásica, simple, o en una polaridad bipolar, bifásica, alternativa; medir una corriente de los pulsos eléctricos aplicados; y administrar un tratamiento adicional al sujeto en respuesta al sujeto, en donde la etapa de administración ocurre de 0 a 5 días después de la electroporación irreversible no térmica cuando la corriente es menor de 25 A, y en donde la etapa de administración ocurre 4-30 días después de la electroporación irreversible no térmica cuando la corriente está entre 25 A y 100 A. El tratamiento adicional puede seleccionarse del grupo que consiste en: resección de tejido, extirpación térmica, extirpación no térmica, quimioterapia, radioterapia, inmunoterapia, terapia biológica, terapia genética y combinaciones de las mismas. El tratamiento adicional puede consistir en medir la cantidad de una molécula o célula inmunitaria proinflamatoria, una molécula o célula inmunitaria supresora, o ambas, en un fluido corporal o en un tejido de biopsia del paciente. Los pulsos eléctricos se pueden configurar para provocar una electroporación irreversible no térmica del tejido.

También se describe en este documento un método ejemplar, no reivindicado, para tratar un tejido en un paciente que puede incluir la etapa de aplicar una pluralidad de pulsos eléctricos al tejido, en donde los pulsos eléctricos están configurados para provocar una electroporación irreversible no térmica del tejido; medir una corriente de los pulsos eléctricos aplicados; administrar un tratamiento adicional al sujeto en respuesta al sujeto, en donde la etapa de administración ocurre de 0 a 5 días después de la electroporación irreversible no térmica cuando la corriente es inferior a 25 A, y en donde la etapa de administración ocurre 4-30 días después de la electroporación irreversible no térmica cuando la corriente está entre 25 A y 100 A. El tratamiento adicional se selecciona del grupo que consiste en: resección de tejido, extirpación térmica, extirpación no térmica, quimioterapia, radioterapia, inmunoterapia, terapia biológica, terapia genética y combinaciones de las mismas. El tratamiento adicional puede consistir en medir la cantidad de una molécula o célula inmunitaria proinflamatoria, una molécula o célula inmunitaria supresora, o ambas, en un fluido corporal o en un tejido de biopsia del paciente. Los pulsos eléctricos se pueden configurar para provocar una electroporación irreversible no térmica del tejido. La pluralidad de pulsos eléctricos se puede aplicar a través de una pluralidad de electrodos insertados en el tejido.

El alcance de la presente invención está definido por las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

Se apreciarán fácilmente otras realizaciones de la presente divulgación tras revisar la descripción detallada de sus diversas realizaciones, descritas a continuación, cuando se toman junto con los dibujos adjuntos.

La FIG. 1 es un gráfico que puede demostrar los volúmenes tumorales primarios medianos imputados (mm3) para cada grupo de ratones, mostrando un tamaño de tumor medio significativamente menor en los ratones BALB/c inmunocompetentes (IC) tratados.

Las FIGS. 2A-2D son imágenes microscópicas que muestran tinción de CD3+, lo que es indicativo de la presencia de células T, realizadas para (FIGS. 2A y 2C) sin tratamiento y (FIGS. 2B y 2D) tratadas de tumores T1 iniciales entre (FIGS. 2A y 2B) ratones BALB/c IC y desnudos ID (FIGS. 2C y 2D). No se observó ninguna diferencia notable en la infiltración de CD3+ para los ratones desnudos ID entre (FIG. 2A) sin tratamiento y (FIG. 2B) tumores tratados. En los ratones BALB/c IC, se observa un aumento robusto en la infiltración de CD3+ (células T) en los tumores tratados (FIG. 2D) en relación con los controles T1 no tratados (FIG. 2C). La mayor presencia de células T en los ratones IC T1 tratados también fue más robusta que en ambos grupos de ratones desnudos (FIGS. 2A y 2B). Todas las barras de escala de 200 mm. Paneles (FIGS. 2A, 2C y 2D) 200x, panel (FIG. 2B) aumento de 400x

La FIG. 3 es un gráfico que puede demostrar el porcentaje CD4+CD25+FoxP3+ del total de células T 24 h después de la IRE frente a la diferencia de corriente (n = 7).

La FIG. 4 es un gráfico que puede demostrar el porcentaje de células CD4+CD25+ 24 h después de la electroporación irreversible (IRE) frente a la diferencia en la corriente (n = 7).

La FIG. 5 es un gráfico que puede demostrar el porcentaje de CD4+CD25+ del total de células T 24 h después de la IRE frente al promedio de corriente.

La FIG. 6 es un gráfico que puede demostrar el cambio porcentual en CD4+CD25+ y CD4+CD25+FoxP3+ 24 horas después de la IRE. Los cambios se muestran en orden de aumento del cambio general en la corriente de salida (panel inferior) durante el tratamiento en cada paciente. Las poblaciones se calcularon como un subconjunto del total de células CD4+ (n = 7).

La FIG. 7 es una reconstrucción tridimensional representativa de un páncreas humano, un tumor y una vasculatura que se utiliza con fines de planificación del tratamiento. En este ejemplo se insertan dos electrodos en el tumor. La reconstrucción del páncreas y la vasculatura se preparó utilizando el software 3matic y Gmsh utilizando una tomografía computarizada preoperatoria; los electrodos y el imitador del tumor se colocaron utilizando el software COMSOL.

La FIG. 8 es un gráfico que puede demostrar un pulso de IRE representativo administrado utilizando el dispositivo Nanoknife®. El valor de resistencia resultante del voltaje y la corriente aplicados se muestra al usuario durante el tratamiento.

La FIG. 9 es un gráfico que puede demostrar el cambio porcentual en las subpoblaciones de células T reguladoras, es decir, CD4+CD25+ , CD4+CD25+FoxP3+ y CD4+CD25+FoxP3-, después de 24 horas de tratamiento con IRE. Las poblaciones se calcularon como un subconjunto del total de células CD4+.n=7

Las FIGS. 10A-10B son gráficos que pueden demostrar el cambio en la FIG. 10A) CD4+CD25+FoxP3+ y la FIG. 10B) CD4+CD25+ después de 24 horas luego de IRE disminuyen linealmente con el intervalo de corriente suministrado durante el tratamiento con IRE para n = 7 pacientes. Se realizó una regresión lineal utilizando el software JMP Pro.

Las FIGS. 11A-11C son imágenes de tomografía computarizada de pelvis y miembros posteriores que visualizan la región objetivo, rodeando prácticamente el fémur y adyacente al nervio ciático y las arterias femorales. La IRE provocó una marcada afluencia de células inflamatorias mixtas en la región de tratamiento (FIG. 11B), que estaba compuesto principalmente de linfocitos CD3+, 24 horas después del tratamiento (FIG .HA^- previo al tratamiento, FIG. 11A^- posterior al tratamiento).

Las FIGS. 12A-12B son gráficos que pueden demostrar que el tratamiento con H-FIRE reduce significativamente la progresión del tumor y elimina el tumor mamario primario 4T1. (FIG. 12A) A los ratones se les inyectaron1.26 X 106 células 4T1 directamente en el tejido mamario. El día 11 se administró H-FIRE. La progresión clínica y tumoral se monitoreó diariamente hasta el día 27, cuando los tumores alcanzaron aproximadamente1.6 cm de diámetro en los ratones no tratados. n = 10 ratones por grupo de tratamiento. *p<0.05. (FIG. 12B) A los ratones se les inyectaron1.26 X 106 células Pan02 por vía subcutánea (sc) y se permitió que los tumores progresaran durante 10 días. El día 11 (0.5 cm) se administró H-FIRE. La progresión clínica y tumoral se monitoreó diariamente hasta el día 35, cuando los tumores alcanzaron aproximadamente 1.35 cm de diámetro en los ratones no tratados. n = 3 ratones por grupo de tratamiento. *p<0.05.

Las FIGS. 13A-13B son gráficos que pueden demostrar una disminución de las metástasis circulantes después del tratamiento con H-FIRE del tumor primario en ratones inmunocompetentes. Se cuantificaron las metástasis circulantes tanto en ratones (FIG. 13A) BALB/c como en NSG (FIG. 13B) después del tratamiento del tumor primario 4T1 (cáncer de mama) con una dosis de extirpación de H-FIRE. Después de la necropsia, las muestras de sangre se sembraron en placa en un medio con 6 mM de 6-tioguanina. Después de 10-14 días, se contaron las colonias formadas. n = 6-10 ratones. *p=0.05.

La FIG. 14 es una imagen microscópica que puede demostrar una mayor infiltración de linfocitos después de H-FIRE en el tumor Pan02 local. Las evaluaciones histopatológicas revelaron un aumento de linfocitos marginales e intratumorales 14 días después del tratamiento con una dosis de extirpación de H-FIRE.

La FIG. 15 es un esquema de un análisis de la vía de expresión genética del microambiente tumoral después de H-FIRE. El perfil de expresión genética reveló cambios significativos en la señalización inflamatoria en el modelo de tumor mamario 4T1. Los datos indican un cambio significativo en el microambiente tumoral hacia un perfil Th1/Th17 y niveles altos de IL-6 después de la extirpación completa. Se encontró un aumento significativo en la señalización de IL-2 en tumores que recibieron una dosis de subextirpación de H-FIRE, consistente con una mayor expansión y reclutamiento de linfocitos.

La FIG. 16 es un esquema de la eficacia local y sistémica de la extirpación con IRE y H-FIRE que está asociada con la activación/promoción del sistema inmunológico. En este modelo, la muerte celular y la extirpación tumoral impulsadas por el tratamiento con IRE/H-FIRE promueven el sistema inmunológico innato y promueven un cambio en el microambiente tumoral de inmunosupresor a proinflamatorio (Th1 y Th17), lo que sirve para reclutar un mayor número de células presentadoras de antígenos al tumor local. La muerte celular y el daño asociados con el tratamiento aumentan la disponibilidad y presentación de antígenos, involucrando aún más al sistema inmunológico adaptativo. El aumento de la presentación de antígenos específicos del tumor promueve la activación de las células T y el aumento de la muerte de células cancerosas mediada por CTL en el tumor primario y las células metastásicas en ubicaciones distales. Una mayor activación/promoción del sistema inmune adaptativo también mejorará la memoria inmunológica, lo que debería atenuar la recurrencia. IRE y H-FIRE serían excelentes candidatos para enfoques terapéuticos combinados que utilicen nuevas clases de inhibidores de puntos de control y/u otras terapias inmunomoduladoras.

La FIG. 17 es un esquema de la orientación de H-FIRE dentro de un tumor.

Las FIGS. 18A-18E pueden demostrar el tratamiento y modelado de H-FIRE en una imitación de tumor 3D, donde la FIG. 18A es una fotografía que muestra una configuración experimental con electrodos insertados en una imitación de tejido y las FIGS. 18B-18E son fotografías que muestran tinción viva/muerta que divulga regiones del tejido impactadas después de 80 ráfagas que contienen (FIG. 18B) 2, (FIG. 18C) 24, y (FIG. 18D) 50 pulsos bipolares de 2 ps con un retraso de 2 ps entre pulsos alternos. (FIG. 18E) Tratamiento difuso de 50 pulsos bipolares de 2 ps con 20 ms entre pulsos alternos. Barra de escala = 2 mm.

Las FIGS. 19A-19D son gráficos que pueden demostrar que IRE mejora el microambiente tumoral proinflamatorio en las células Pan02. FIG. 19A) Viabilidad de las células después de la incubación durante la noche medida utilizando LDH después de 99 pulsos a intensidades de campo crecientes. FIGS. 19B-19D) Influencia de los parámetros del pulso eléctrico en la expresión de genes seleccionados en células Pan02 medidas con PCR en tiempo real (ddCt). (FIG. 19B) II-6, (FIG. 19C) Tslp, (FIG. 19D) Ccl-2. (n = 3 repeticiones; *, **, , #p<0.05 ANOVA con pruebas posteriores de Tukey).

La FIG. 20 es un esquema que muestra el cálculo del factor de forma apropiada para el voltaje aplicado a través de dos electrodos de aguja. Se muestra un ejemplo de configuración de tres agujas. Durante la IRE, los pulsos se envían a través de pares de sondas, por lo tanto, solo dos actuarán como fuente y receptor en un punto determinado. La conductividad del tejido a granel se calcula utilizando este factor de forma y la resistencia según la Ley de Ohm (el voltaje es igual a la corriente multiplicada por la resistencia). La relación viene dada porR = 1/(a*K)dóndeRes la resistencia (O),aes la conductividad (S/m), yKes el factor de forma dado en la FIG. 20 donde I es el espaciamiento entre los electrodos yres el radio del electrodo.

La FIG. 21 es una tabla que muestra tres ejemplos de cálculos de factor de forma asumiendo una conductividad de tejido estática a granel de 0.2 S/m. Los cambios en este valor de conductividad resultan en cambios en la corriente de salida. Además, los cambios en los parámetros del electrodo y/o voltaje afectan el valor de la corriente de salida como en los ejemplos mostrados;Ves el voltaje aplicado,aes la conductividad eléctrica a granel,des el espaciamiento entre los electrodos,res el radio de los electrodos,Kes el factor de forma (adimensional), eIes la corriente de salida.

La FIG. 22 es un diagrama de dispersión de datos de la matriz de expresión genética que ilustra los resultados de la FIG. 34. La expresión de CXCL10 y HIF1A está significativamente aumentada y la de TLR2, SPP1 y MYC están significativamente disminuidos después del tratamiento con H-FIRE en los 3 pacientes en comparación con el valor inicial. El cambio en la expresión de todos los demás genes fue menor al doble (sin cambios) y está representado por la línea negra continua.

La FIG. 23 es una imagen que muestra los resultados de un análisis de la vía de ingenio (IPA) de los cambios globales en los patrones de expresión genética después de H-FIRE en 3 pacientes. Los resultados revelaron predicciones diversas, pero funcionalmente relacionadas, en las vías canónicas aumentadas significativamente por H-FIRE para los Pacientes 1 y 2. Por el contrario, el perfil de expresión genética del Paciente 3 no mostró cambios o disminución de vías canónicas funcionalmente similares.

Las FIGS. 24A-24F son gráficos que muestran los resultados de las 6 principales vías canónicas impactadas por H-FIRE, comparando el tratamiento previo con el tratamiento posterior, clasificados por puntuación z. Los Pacientes 1 y 2 son muy consistentes, mientras que el paciente 3 demuestra resultados opuestos.

Las FIGS. 25A-25C son diagramas que muestran vías asociadas con la activación de la inmunidad celular (FIG.

25B) y muerte celular (FIG. 25A) que se aumentaron significativamente después del tratamiento con H-FIRE. FIG. 25A. El análisis de red IPA identificó dos redes funcionales que se ajustan a las vías canónicas identificadas anteriormente, lesión/muerte celular e inmunidad mediada por células. Ambas redes se aumentaron significativamente en todos los pacientes después del tratamiento con H-FIRE FIG. 25C. La señalización de NF-kB fue una de las vías más dominantes afectadas por el tratamiento con H-FIRE. Los patrones de expresión genética revelaron un aumento global significativa en la señalización de NF-<k>B.

La FIG. 26A es un esquema de la configuración experimental HFIRE.

La FIG. 26B es una representación de un pulso de forma de onda de voltaje de IRE estándar.

La FIG. 26C es una fotografía de un electrodo bipolar de calibre 18.

La FIG. 26D es una representación de una ráfaga de forma de onda de voltaje 2-5-2 de HFIRE.

La FIG. 27 es un esquema del proceso de reconstrucción 3D y modelado numérico del paciente 1.

La FIG. 28A es una fotografía que muestra la colocación de la sonda de tratamiento bipolar en el tumor bajo guía ecográfica.

La FIG. 28B es una imagen de ultrasonido de la sonda de tratamiento bipolar insertada en el tumor durante la administración del tratamiento; flecha - electrodo bipolar de HFIRE.

La FIG. 29 es un panel de imágenes de TC antes (izquierda) y después del tratamiento (centro) e imágenes de muestras macroscópicas de tumores (derecha). Imágenes de TC de los tres pacientes que muestran un volumen de extirpación predecible (delineado) resultante del tratamiento con H-FIRE. Esto se correlacionó con el volumen de extirpación observado en muestras macroscópicas del tumor (derecha).

La FIG. 30 es un panel de imágenes de histopatología tumoral del paciente 1 (arriba) y el paciente 2 (abajo) que muestra la interfaz extirpación/tumor bien definida (flechas) con H&E a 40X (izquierda) y 100X (centro). La IHC para CD3 reveló células con tinción positiva que se infiltraban en la interfaz de extirpación del tumor. El HCC no tratado se marca con (*) y la zona de extirpación con el perno.

La FIG. 31 es un panel de imágenes de histopatología tumoral del paciente 3 que muestra la ausencia de una interfaz extirpación/tumor bien definida (flechas) con H&E a 40X (izquierda) y 100x (centro). La IHC para CD3 (derecha) muestra la falta de células CD3+ dentro de la interfaz extirpación/tumor. El HCC no tratado se marca con (*) y la zona de extirpación con el perno.

La FIG. 32 es un panel de imágenes que muestra resultados de IHC para CD3 (izquierda), CD4 (centro) y CD8 (derecha) en muestras de tumores del paciente 1 (arriba) y el paciente 2 (abajo) que muestran infiltración de la interfaz extirpación/tumor (flechas) con linfocitos CD3+/CD4-/CD8-. El HCC no tratado se marca con (*) y la zona de extirpación con el perno.

Las FIGS. 33A-33B son gráficos que pueden demostrar que ALT (FIG. 33A) y ALP (FIG. 33B) aumentó después del tratamiento con H-FIRE (perno), pero se resolvió con el tiempo después de la extirpación del tumor (día 4).

La FIG. 34 es una tabla que muestra las propiedades de los tejidos y de las sondas empleadas para el modelado numérico.

La FIG. 35 es una tabla que muestra el cambio medio (n = 3) en la expresión genética después del tratamiento con H-FIRE en comparación con el valor inicial. Sólo se muestran los genes con cambios significativos en la expresión.

La FIG. 36 es un diagrama de bloques de un dispositivo de electroporación de acuerdo con realizaciones de la presente invención.

La FIG. 37 es un diagrama de bloques de un ordenador de control de tratamiento de la FIG. 36.

La FIG. 38 es un diagrama de bloques de un generador de pulsos que se muestra en la FIG. 36.

La FIG. 39 es un diagrama de bloques de un sensor de la FIG. 38.

La FIG. 40 es un diagrama de flujo que representa un método de acuerdo con una realización.

Descripción detallada

Antes de describir la presente divulgación con mayor detalle, se debe entender que esta divulgación no está limitada a las realizaciones particulares descritas y, como tal, puede, por supuesto, variar. También debe entenderse que la terminología utilizada en este documento tiene únicamente el propósito de describir realizaciones particulares y no pretende ser limitante.

A menos que se defina lo contrario, todos los términos técnicos y científicos utilizados en este documento tienen el mismo significado que comúnmente entiende una persona con conocimientos ordinarios en la técnica a la que pertenece esta divulgación. Aunque cualquier método y material similar o equivalente a los descritos en este documento también se pueden utilizar en la práctica o prueba de la presente divulgación, a continuación, se describen los métodos y materiales preferidos.

Como será evidente para aquellos expertos en la materia al leer esta divulgación, cada una de las realizaciones individuales descritas e ilustradas en este documento tiene componentes y características discretas que pueden separarse o combinarse fácilmente con las características de cualquiera de las otras varias realizaciones. Cualquier método citado puede llevarse a cabo en el orden de los eventos citados o en cualquier otro orden que sea lógicamente posible.

Cuando se expresa un intervalo, las realizaciones incluyen desde un valor particular y/o hasta el otro valor particular. Cuando se proporciona un intervalo de valores, se entiende que cada valor intermedio, hasta la décima parte de la unidad del límite inferior, a menos que el contexto indique claramente lo contrario, entre el límite superior e inferior de ese intervalo y cualquier otro valor establecido o intermedio en ese intervalo establecido, está comprendido dentro de la divulgación. Los límites superior e inferior de estos intervalos más pequeños pueden incluirse independientemente en los intervalos más pequeños y también están abarcados dentro de la divulgación, sujetos a cualquier límite específicamente excluido en el intervalo establecido. Cuando el intervalo establecido incluye uno o ambos límites, también se incluyen en la divulgación los intervalos que excluyen uno o ambos de esos límites incluidos. Por ejemplo, cuando el intervalo establecido incluye uno o ambos límites, los intervalos que excluyen uno o ambos de esos límites incluidos también se incluyen en la divulgación, por ejemplo, la frase "x a y" incluye el intervalo de 'x' a 'y' así como el intervalo mayor que 'x' y menor que 'y'. El intervalo también puede expresarse como un límite superior, por ejemplo, 'aproximadamente x, y, z o menos' y debe interpretarse para incluir los intervalos específicos de 'aproximadamente x', 'aproximadamente y' y 'aproximadamente z', así como los intervalos de 'menos que x', 'menos que y' y 'menos que z'. De igual modo, la frase "aproximadamente x, y, z o mayor" debe interpretarse de modo que incluya los intervalos específicos de "aproximadamente x", "aproximadamente y" y "aproximadamente z", así como los intervalos de "mayor que x", "mayor que y" y "mayor que z". Además, la frase "aproximadamente 'x' a 'y'", donde 'x' e 'y' son valores numéricos, incluye "aproximadamente 'x' a aproximadamente 'y'".

Se debe tener en cuenta que las proporciones, concentraciones, cantidades y otros datos numéricos se pueden expresar en este documento en un formato de intervalo. Se entenderá además que los puntos finales de cada uno de los intervalos son significativos tanto en relación con el otro punto final como independientemente del otro punto final. También se entiende que hay una serie de valores divulgados en este documento, y que cada valor también se menciona en este documento como "aproximadamente" ese valor en particular además del valor en sí. Por ejemplo, si se divulga el valor "10", también se divulga "aproximadamente 10". Los intervalos pueden expresarse en este documento como desde "aproximadamente" un valor particular, y/o hasta "aproximadamente" otro valor particular. De manera similar, cuando los valores se expresan como aproximaciones, mediante el uso del antecedente "aproximadamente", se entenderá que el valor particular forma una realización adicional. Por ejemplo, si se divulga el valor "aproximadamente 10", entonces también se divulga "10".

Se debe entender que dicho formato de intervalo se utiliza por conveniencia y brevedad y, por lo tanto, debe interpretarse de manera flexible para incluir no solo los valores numéricos explícitamente citados como los límites del intervalo, sino también para incluir todos los valores numéricos individuales o subintervalos abarcados dentro de ese intervalo como si cada valor numérico y subintervalo se citaran explícitamente. A modo de ejemplo, un intervalo numérico de "aproximadamente 0.1 % a 5 %" debe interpretarse de modo que incluya no solo los valores explícitamente citados de aproximadamente 0.1 % a aproximadamente 5 %, sino que también incluya valores individuales (por ejemplo, aproximadamente 1 %, aproximadamente 2 %, aproximadamente 3 % y aproximadamente 4 %) y los subintervalos (por ejemplo, aproximadamente 0.5 % a aproximadamente 1.1 %; aproximadamente 5 % a aproximadamente 2.4 %; aproximadamente 0.5 % a aproximadamente 3.2 % y aproximadamente 0.5 % a aproximadamente 4.4 %, y otros subintervalos posibles) dentro del intervalo indicado.

Tal como se utilizan en la especificación y las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "uno, una" y "el, la" incluyen referentes plurales a menos que el contexto indique claramente lo contrario.

Como se utiliza en este documento, "aproximadamente", "sustancialmente" y similares, cuando se utilizan en relación con una variable numérica, pueden referirse generalmente al valor de la variable y a todos los valores de la variable que están dentro del error experimental (por ejemplo, dentro del intervalo de confianza del 95 % para la media) o dentro de /- 10 % del valor indicado, lo que sea mayor. Tal como se utilizan en este documento, los términos "aproximadamente", "aproximado", "igual o aproximadamente" y "sustancialmente" pueden significar que la cantidad o el valor en cuestión puede ser el valor exacto o un valor que proporcione resultados o efectos equivalentes como se cita en las reivindicaciones o se enseñan en este documento. Es decir, se entiende que las cantidades, tamaños, formulaciones, parámetros y otras cantidades y características no son ni necesitan ser exactos, sino que pueden ser aproximados y/o mayores o menores, según se desee, reflejando tolerancias, factores de conversión, redondeo, error de medición y similares, y otros factores conocidos por los expertos en la materia de modo que se obtengan resultados o efectos equivalentes. En algunas circunstancias, no se puede determinar razonablemente el valor que proporciona resultados o efectos equivalentes. En general, una cantidad, tamaño, formulación, parámetro u otra cantidad o característica es "cerca de", "aproximada", "igual o aproximadamente", independientemente de que se indique expresamente que es así o no. Se entiende que cuando se utiliza "cerca de", "aproximada" o "igual o aproximadamente" antes de un valor cuantitativo, el parámetro también incluye el valor cuantitativo específico en sí, a menos que se indique específicamente lo contrario.

Las realizaciones de la presente divulgación emplearán, a menos que se indique lo contrario, técnicas de inmunología, biología molecular, electrofisiología, fisiología, biología celular, biología del cáncer y similares, que están dentro del conocimiento de la técnica. Estas técnicas se explican detalladamente en la literatura.

Antes de describir en detalle las realizaciones de la presente divulgación, se debe entender que, a menos que se indique lo contrario, la presente divulgación no se limita a materiales, reactivos, materiales de reacción, procesos de fabricación o similares particulares, ya que estos pueden variar. También debe entenderse que la terminología utilizada en este documento tiene únicamente el propósito de describir realizaciones particulares y no pretende ser limitante. También es posible en la presente divulgación que las etapas se puedan ejecutar en una secuencia diferente cuando esto sea lógicamente posible a menos que el contexto indique claramente lo contrario.

Definiciones

Tal como se utiliza en este documento, "agente activo" o "ingrediente activo" se refiere a una sustancia, compuesto o molécula que es biológicamente activa o que bien, induce un efecto biológico o fisiológico en un sujeto al que se administra. En otras palabras, "agente activo" o "ingrediente activo" se refiere a un componente o componentes de una composición a los que se atribuye todo o parte del efecto de la composición.

Como se utiliza en este documento, "administrar" se refiere a una administración que es oral, tópica, intravenosa, subcutánea, transcutánea, transdérmica, intramuscular, intraarticular, parenteral, intraarteriolar, intradérmica, intraventricular, intraósea, intraocular, intracraneal, intraperitoneal, intralesional, intranasal, intracardíaca, intraarticular, intracavernosa, intratecal, intravítrea, intracerebral e intracerebroventricular, intratimpánica, intracoclear, rectal, vaginal, por inhalación, por catéteres, cánulas intraluminales o a través de un reservorio implantado u otro dispositivo que administra, ya sea de forma activa o pasiva (por ejemplo, por difusión), una composición en el espacio perivascular y la adventicia. Por ejemplo, un dispositivo médico como una cánula intraluminal puede contener una composición o formulación dispuesta en su superficie, que luego puede disolverse o distribuirse de otro modo al tejido y las células circundantes. El término "parenteral" puede incluir inyecciones o técnicas de infusión subcutáneas, intravenosas, intramusculares, intraarticulares, intrasinoviales, intraesternales, intratecales, intrahepáticas, intralesionales e intracraneales. En algunas realizaciones, la administración puede lograrse mediante cualquier mecanismo, técnica y/o dispositivo adecuado. En algunas realizaciones, la administración puede ser intravenosa a través de un catéter y/o aguja.

Tal como se utiliza en este documento, "agente" se refiere a cualquier sustancia, compuesto, molécula y similar, que puede ser biológicamente activo o de otro modo puede inducir un efecto biológico y/o fisiológico en un sujeto al que se administra. Un agente puede ser un agente activo primario o, en otras palabras, el o los componentes de una composición a los que se atribuye todo o parte del efecto de la composición. Un agente puede ser un agente secundario o, en otras palabras, el o los componentes de una composición a los que se atribuye una parte adicional y/u otro efecto de la composición.

Tal como se utiliza en este documento, "un cambio en la conductividad del tejido a granel" puede referirse a un cambio en la diferencia de corriente medida, al cambio en la corriente promedio medida o a un cambio en cualquier otro parámetro medido de la conductividad dentro del tejido.

Como se utiliza en el presente documento, "cáncer" puede referirse a uno o más tipos de cáncer, incluidos, entre otros, leucemia linfoblástica aguda, leucemia mieloide aguda, carcinoma adrenocortical, sarcoma de Kaposi, linfoma relacionado con el SIDA, linfoma primario del sistema nervioso central (CNS), cáncer anal, cáncer de apéndice, astrocitomas, tumores teratoideos/rabdoides atípicos, carcinoma de células basales de la piel, cáncer de los conductos biliares, cáncer de vejiga, cáncer de huesos (incluidos, entre otros, sarcoma de Ewing, osteosarcomas e histiocitoma fibroso maligno), tumores cerebrales, cáncer de mama, tumores bronquiales, linfoma de Burkitt, tumor carcinoide, tumores cardíacos, tumores de células germinales, tumores embrionarios, cáncer de cuello uterino, colangiocarcinoma, cordoma, leucemia linfocítica crónica, leucemia mielógena crónica, neoplasias mieloproliferativas crónicas, cáncer colorrectal, craneofaringioma, linfoma cutáneo de células T, carcinoma ductalin situ,cáncer de endometrio, ependimoma, cáncer de esófago, estesioneuroblastoma, tumor de células germinales extracraneal, tumor de células germinales extragonadal, cáncer de ojos (incluidos, entre otros, melanoma intraocular y retinoblastoma), cáncer de las trompas de Falopio, cáncer de vesícula biliar, cáncer gástrico, tumor carcinoide gastrointestinal, tumores del estroma gastrointestinal, tumores de células germinales del sistema nervioso central, tumores de células germinales extracraneales, tumores de células germinales extragonadales, tumores de células germinales de ovario, cáncer testicular, enfermedad trofoblástica gestacional, leucemia de células pilosas, cánceres de cabeza y cuello, cáncer hepatocelular (hígado), histiocitosis de células de Langerhans, linfoma de Hodgkin, cáncer de hipofaringe, tumores de células de los islotes, tumores neuroendocrinos pancreáticos, cáncer de riñón (células renales), cáncer de laringe, leucemia, cáncer de labio, cáncer oral, cáncer de pulmón (de células no pequeñas y de células pequeñas), linfoma, melanoma, carcinoma de células de Merkel, mesotelioma, cáncer de cuello de células escamosas metastásico, carcinoma del tracto medio con y sin cambios en el gen NUT, síndromes de neoplasia endocrina múltiple, mieloma múltiple, neoplasias de células plasmáticas, micosis fungoide, síndromes mielodisplásicos, neoplasias mielodisplásicas/mieloproliferativas, leucemia mielógena crónica, cáncer nasal, cáncer de senos nasales, linfoma no Hodgkin, cáncer de páncreas, paraganglioma, cáncer de senos paranasales, cáncer de paratiroides, cáncer de pene, cáncer de faringe, feocromocitoma, cáncer de hipófisis, cáncer peritoneal, cáncer de próstata, cáncer rectal, rabdomiosarcoma, cáncer de glándula salival, sarcoma uterino, síndrome de Sézary, cáncer de piel, cáncer de intestino delgado, cáncer de intestino grueso (cáncer de colon), sarcoma de tejidos blandos, linfoma de células T, cáncer de garganta, cáncer orofaríngeo, cáncer nasofaríngeo, cáncer hipofaríngeo, timoma, carcinoma tímico, cáncer de tiroides, cáncer de células transicionales de la pelvis renal y el uréter, cáncer uretral, cáncer de útero, cáncer vaginal, cáncer de cuello uterino, tumores y cáncer vascular, cáncer de vulva y tumor de Wilms.

Tal como se utiliza en este documento, "agente quimioterapéutico" o "quimioterapéutico" se refiere a un agente terapéutico utilizado para prevenir o tratar el cáncer.

Como se utiliza en este documento, "control" puede referirse a un sujeto o muestra alternativa utilizada en un experimento con fines de comparación e incluida para minimizar o distinguir el efecto de variables distintas de una variable independiente.

Como se utiliza en este documento, "expresado diferencialmente" se refiere a la producción diferencial de ARN, incluyendo, entre otros, ARNm, ARNt, miARN, ARNip, ARNnp y ARNpi transcritos a partir de un gen o región reguladora de un genoma o el producto proteico codificado por un gen en comparación con el nivel de producción de ARN o proteína por el mismo gen o región reguladora en una célula normal o de control. En otro contexto, "expresado diferencialmente" también se refiere a secuencias de nucleótidos o proteínas en una célula o tejido que tienen perfiles de expresión temporal y/o espacial diferentes en comparación con una célula normal o de control.

Como se utiliza en este documento, "dosis", "dosis unitaria" o "dosificación" pueden referirse a unidades físicamente discretas adecuadas para su uso en un sujeto, cada unidad conteniendo una cantidad predeterminada de una formulación farmacéutica o inmunoterapia de la misma calculada para producir la respuesta o respuestas deseadas en asociación con su administración.

Tal como se utiliza en este documento, "inmunomodulador" se refiere a un agente, tal como un agente terapéutico, que es capaz de modular o regular una o más funciones o respuestas inmunes.

Como se utiliza en este documento, "mamífero", a los efectos de los tratamientos, puede referirse a cualquier animal clasificado como mamífero, incluidos los humanos, los animales domésticos y de granja, los primates no humanos y los animales de zoológico, deportivos o de compañía, como, entre otros, perros, caballos, gatos y vacas.

Tal como se utiliza en este documento, "organismo", "huésped" y "sujeto" se refieren a cualquier entidad viviente compuesta por al menos una célula. Un organismo vivo puede ser tan simple como, por ejemplo, una sola célula eucariota aislada o una célula o línea celular cultivada, o tan complejo como un mamífero, incluido un ser humano y animales (por ejemplo, vertebrados, anfibios, peces, mamíferos, por ejemplo, gatos, perros, caballos, cerdos, vacas, ovejas, roedores, conejos, ardillas, osos, primates (por ejemplo, chimpancés, gorilas y humanos).

Tal como se utilizan en este documento, los términos "opcional" u "opcionalmente" significan que el evento o circunstancia descrito a continuación puede o no ocurrir, y que la descripción incluye instancias en las que dicho evento o circunstancia ocurre e instancias en las que no.

Tal como se utiliza en este documento, "paciente" puede referirse a un organismo, huésped o sujeto que necesita tratamiento.

Como se utiliza en este documento, "formulación farmacéutica" se refiere a la combinación de un agente, compuesto o ingrediente activo con un vehículo o excipiente farmacéuticamente aceptable, lo que hace que la composición sea adecuada para uso diagnóstico, terapéutico o preventivoin vitro, in vivooex vivo.

Tal como se utiliza en este documento, "preventivo" y "prevenir" se refieren a obstaculizar o detener una enfermedad o afección antes de que ocurra, incluso si no se diagnostica, o mientras la enfermedad o afección aún está en la fase subclínica.

Tal como se utilizan indistintamente en este documento, los términos "suficiente" y "eficaz" pueden referirse a una cantidad (por ejemplo, masa, volumen, dosis, concentración y/o período de tiempo) necesaria para lograr uno o más resultados deseados. Por ejemplo, una cantidad terapéuticamente efectiva se refiere a una cantidad necesaria para lograr uno o más efectos terapéuticos.

Un "control adecuado" es un control que una persona con conocimientos ordinarios en la materia apreciará instantáneamente como uno que se incluye de tal manera que se puede determinar si la variable que se está evaluando tiene un efecto, tal como un efecto deseado o un efecto hipotético. Una persona con conocimientos básicos en la materia también apreciará instantáneamente basándose entre otros, en el contexto, la(s) variable(s), el efecto deseado o hipotético, qué es un control adecuado o apropiado necesario.

Como se utiliza en este documento, "terapéutico" puede referirse a tratar, curar y/o mejorar una enfermedad, trastorno, afección o efecto secundario, o a disminuir la tasa de avance de una enfermedad, trastorno, afección o efecto secundario. Por lo tanto, una "cantidad terapéuticamente eficaz" puede referirse a una cantidad de un compuesto que puede producir un efecto terapéutico.

Tal como se utilizan en este documento, los términos "tratar" y "tratamiento" pueden referirse en general a la obtención de un efecto farmacológico y/o fisiológico deseado. El efecto puede ser terapéutico en términos de una cura parcial o completa de una enfermedad, afección, síntoma o efecto adverso atribuido a la enfermedad, trastorno o afección. El término "tratamiento" tal como se utiliza en este documento cubre cualquier tratamiento de un tumor o un cáncer en un sujeto, particularmente un ser humano, y puede incluir uno o más de los siguientes: (a) inhibir la enfermedad, es decir, detener su desarrollo; y (b) aliviar la enfermedad, es decir, mitigar o mejorar la enfermedad y/o sus síntomas o afecciones. El término "tratamiento" tal como se utiliza en este documento puede referirse tanto al tratamiento terapéutico solo, al tratamiento profiláctico solo o tanto al tratamiento terapéutico como al profiláctico. Las personas que necesitan tratamiento (sujetos que lo necesitan) pueden incluir a aquellos que ya padecen el trastorno y/o aquellos en quienes el trastorno debe prevenirse. Tal como se utiliza en este documento, el término "tratar" puede incluir inhibir la enfermedad, el trastorno o la afección, por ejemplo, impedir su progreso; y aliviar la enfermedad, el trastorno o la afección, por ejemplo, provocar la regresión de la enfermedad, el trastorno y/o la afección. El tratamiento de la enfermedad, trastorno o afección puede incluir mejorar al menos un síntoma de la enfermedad, trastorno o afección en particular, incluso si la fisiopatología subyacente no se ve afectada, como tratar el dolor de un sujeto mediante la administración de un agente analgésico incluso si dicho agente no trata la causa del dolor.

Como se utiliza en este documento, "extirpación no térmica" se refiere a cualquier técnica que pueda dar como resultado la destrucción y/o muerte de células, estructuras celulares, componentes celulares y/o tejido, incluido tejido humano y tejido no humano, dentro y alrededor de un sitio objetivo, al tiempo que se preserva la matriz extracelular, los nervios, los vasos sanguíneos principales y otras estructuras sensibles de los tejidos tratados, sin elevar la temperatura de las células o los tejidos tratados locales y circundantes al sitio objetivo de extirpación a una temperatura general superior a aproximadamente 65 °C al finalizar la administración del pulso y aquellas células que no mueren pero aún se ven afectadas por el tratamiento. En algunas realizaciones, la "extirpación no térmica" incluye técnicas que implican estimular, matar o alterar componentes celulares de células y/o tejido con energía eléctrica pulsada que no eleva la temperatura de las células y/o tejido por encima de aproximadamente 65 °C al finalizar el pulso. Las técnicas de extirpación no térmica incluyen, entre otras, electroporación irreversible (IRE), supraporación por electroporación irreversible de alta frecuencia (HFIRE o H-FIRE), electroporación reversible, histotricia (ultrasonido enfocado), terapias con ondas de choque, ultrasonido enfocado de alta intensidad (HIFU) y extirpación ultrasónica. Las técnicas y parámetros de funcionamiento de las técnicas de extirpación no térmica, incluidas HFIRE e IRE, se pueden encontrar en la patente de los Estados Unidos No.: 8,926,606, publicación de patente de los Estados Unidos 2012/0109122, y publicación de patente de los Estados Unidos: 2014/0039489. Los pulsos de tratamiento de electroporación irreversible (IRE) suelen ser monopolares, monofásicos y se administran en una sola polaridad. Los pulsos de tratamiento de electroporación irreversible de alta frecuencia (HFIRE o H-FIRE) suelen ser bipolares, bifásicos y se administran en polaridad alterna. Además, los pulsos HFIRE normalmente se suministran a una frecuencia más alta en comparación con la frecuencia de los pulsos de IRE.

Tal como se utiliza en el presente documento, "extirpación térmica" se refiere a cualquier técnica que pueda provocar la destrucción o muerte de células, estructuras celulares, componentes celulares y/o tejido, incluido tejido humano y no humano, dentro o alrededor de un sitio objetivo, mediante la transmisión de energía suficiente para aumentar la temperatura general del tejido o las células dentro o alrededor de un sitio objetivo por encima de los 65 °C. Las técnicas de extirpación térmica pueden incluir, entre otras, energía eléctrica, extirpación por microondas, extirpación por radiofrecuencia (RF), extirpación térmica dual y extirpación láser.

Tal como se utiliza en este documento, el término "extirpación" sin más precisiones se refiere tanto a la extirpación térmica como a la no térmica.

Como se utiliza en este documento, "tratamiento inmunosupresor" se refiere a cualquier modalidad de tratamiento, incluyendo, entre otras, extirpación térmica, resección y/o quimioterapia, que no permiten que las respuestas inmunes innatas y/o adaptativas se activen, alcancen su punto máximo y/o se completen.

Como se utiliza en este documento, "tratamiento no inmunosupresor" se refiere a cualquier modalidad de tratamiento, incluida, entre otras, la extirpación no térmica, como IRE y/o HFIRE, que permite que las respuestas inmunes innatas y/o adaptativas se activen, alcancen su punto máximo y/o se completen.

Discusión

Algunos tipos de cánceres tienen los pronósticos más sombríos, especialmente después de que ya se ha producido metástasis. En algunos casos, la resección del tumor y/o la extirpación térmica no son una opción viable para terapia. Además, si bien la administración de agentes quimioterapéuticos suele ser parte de un régimen o protocolo de terapia estándar contra el cáncer, también pueden ser inmunosupresores y, por lo tanto, pueden reducir la capacidad del sistema inmunológico del propio paciente para combatir el cáncer y silenciar o suprimir de otro modo los mecanismos biológicos de defensa inmunológica del paciente. Además, los tumores en algunas áreas, como órganos y sistemas inmunotolerantes (por ejemplo, hígado, órganos gastrointestinales, sistema respiratorio, tracto genitourinario), no se ven tan afectados por el sistema inmunológico del paciente porque su microambiente inmediato está inmunosuprimido de manera efectiva. El microambiente inmunosupresor característico de los órganos inmunotolerantes se caracteriza por un equilibrio entre mediadores proinflamatorios y antiinflamatorios producidos por células inmunes especializadas que residen en estos órganos y sirven para proteger al sistema de respuestas inmunes excesivas que pueden conducir a enfermedades, como las asociadas con la autoinmunidad. Sin embargo, esta inmunosupresión puede promover la tumorigénesis y convertirse en un obstáculo para ciertas terapias, como las terapias con inhibidores de puntos de control, que funcionan activando el sistema inmunológico. Esta inmunosupresión, tanto en órganos inmunotolerantes sanos como en tumores, está mediada, en parte, por grupos de células inmunosupresoras, entre las que se incluyen las células T reguladoras (Treg), los macrófagos asociados a tumores (TAM), los neutrófilos asociados a tumores (TAN) y las células supresoras derivadas de mieloides (MDSC). Dependiendo de la ubicación y el tipo de tumor, en muchos casos, la resección del tumor se considera inmediatamente como una opción de tratamiento viable, seguida de quimioterapia y otras modalidades, como la extirpación térmica. Como se mencionó anteriormente, el uso de resección, quimioterapia y extirpación térmica puede reducir la capacidad de un sujeto o paciente para aprovechar su propia respuesta inmune.

La inmunoterapia contra el cáncer, que implica provocar una respuesta inmune del huésped que puede provocar la regresión del tumor, ha sido un campo de interés cada vez más atractivo. En este campo se ha prestado mucha atención a la vacunación contra diversos tipos de cáncer inyectando antígenos cancerosos y estimulando así el sistema inmunológico del huésped para atacar el cáncer. Un área de investigación más reciente para inducir inmunidad antitumoral se basa en la destrucción directa de tumores cancerosos mediante métodos ablativos. Al tratar el cáncer mediante enfoques ablativos, el tumor puede someterse a un tratamiento anticanceroso con múltiples agentes o a una vacuna mediante la producción de antígenos tumorales resultantes del tejido destruido. Aunque se ha logrado cierta eficacia en algunos pacientes, la invención descrita en este documento proporciona la capacidad de optimizar la planificación del tratamiento del paciente y mejorar el resultado del tratamiento a nivel de paciente individual. La mayoría de los tratamientos contra el cáncer más comunes, incluidos, entre otros, la extirpación térmica, la resección y la administración de quimioterapias, limitan o dificultan la respuesta inmunitaria biológica natural y lo que se necesita en la técnica es una modalidad de tratamiento primario de extirpación no térmica, como IRE o HFIRE, que tenga como objetivo la destrucción de células tumorales y/o tejido en el sitio objetivo y el área circundante, al mismo tiempo que apoya, mantiene y mejora la respuesta inmunitaria biológica natural.

Después del tratamiento de un sitio objetivo, que incluye, entre otros, extirpación térmica, extirpación no térmica, resección, quimioterapia, radiación y otras modalidades, un paciente humano tendrá una respuesta inmune innata y una respuesta inmune adaptativa. Si bien la respuesta inmune innata alcanza su punto máximo un par de días (hasta 72 horas o más) después del tratamiento, por ejemplo, IRE, la respuesta inmune adaptativa tarda más en promoverse (aproximadamente 10-21 días). La respuesta inmune adaptativa puede destruir células cancerosas circulantes y/o metastásicas. Este tiempo máximo o de respuesta total, tanto para la respuesta inmune innata como para la adaptativa, son factores importantes a la hora de considerar un plan de tratamiento general para un paciente. Como se describe en este documento y con mayor detalle a continuación, una ventaja de utilizar la extirpación no térmica, como IRE o HFIRE, como modalidad primaria para el tratamiento de tumores es permitir que las respuestas inmunes innatas y adaptativas del paciente tengan tiempo suficiente para alcanzar su punto máximo o responder. En otras palabras, la extirpación no térmica, como IRE y HFIRE, puede describirse en este documento como una forma de modalidad de tratamiento no inmunosupresor. Una modalidad de tratamiento no inmunosupresor es una forma de tratamiento que permite que la respuesta inmune innata y adaptativa se active, alcance su punto máximo y/o llegue a su finalización, proporcionando así al paciente la importante respuesta inmune de defensa contra el tumor. Por el contrario, las modalidades de tratamiento comunes utilizadas en la técnica actual, que incluyen, entre otras, la extirpación térmica, la resección y/o la quimioterapia, se consideran tratamientos inmunosupresores, lo que significa que no permiten que las respuestas inmunes innatas y adaptativas se activen, alcancen su punto máximo y/o se completen, privando así al paciente de una importante defensa de respuesta inmune.

Dependiendo del tipo de tumor y la ubicación del tejido del tumor, es una práctica común que un plan de tratamiento general incluya la administración de múltiples formas de tratamiento a un paciente, que incluyen, entre otras, extirpación térmica, resección y/o quimioterapia. Si alguna de estas modalidades de tratamiento, como la extirpación térmica, la resección y/o la quimioterapia, se completa antes de que la respuesta inmunitaria innata pueda alcanzar su punto máximo y desencadenar la respuesta inmunitaria adaptativa, es posible que el sujeto no se beneficie de este efecto de respuesta inmunitaria general. Como se describió anteriormente, estas modalidades de tratamiento pueden considerarse inmunosupresoras. Si alguna de estas modalidades de tratamiento, como la extirpación térmica, la resección y/o la quimioterapia, se completa antes de que la respuesta inmunitaria innata pueda alcanzar su punto máximo y desencadenar la respuesta inmunitaria adaptativa, es posible que el sujeto no se beneficie de este efecto de respuesta inmunitaria general. Como se describió anteriormente, estas modalidades de tratamiento pueden considerarse inmunosupresoras. Además, si una modalidad de tratamiento no inmunosupresor, como la extirpación no térmica con IRE o HFIRE, es seguida por una modalidad de tratamiento inmunosupresor, como la extirpación térmica, la resección y/o la quimioterapia, sin esperar un tiempo suficiente, esta modalidad de tratamiento inmunosupresor secundario puede impedir la respuesta inmune innata y/o adaptativa. Por lo tanto, existe una necesidad en la técnica de confirmar que haya transcurrido un retraso suficiente en el tiempo, que se describe a continuación con mayor detalle, que se puede medir en términos de días, después de que se haya administrado el tratamiento no inmunosupresor primario antes de que se administre cualquier tratamiento inmunosupresor secundario. Se espera que una mejor activación/promoción del sistema inmunológico mejore la extirpación local de tumores, aumente la vigilancia de los mismos y mejore la focalización de las lesiones metastásicas en sitios distales al tumor primario. Si se administra una modalidad de tratamiento inmunosupresor a un paciente antes de que las respuestas inmunes innatas y/o adaptativas se activen, alcancen su punto máximo y/o se completen, el paciente puede perder estos beneficios.

La presente invención está definida por las reivindicaciones adjuntas. Los métodos descritos a continuación no forman parte de la presente invención, pero son una ilustración de cómo se puede utilizar el sistema de la presente invención. En este documento se describen dispositivos de tratamiento ejemplares, sistemas de diagnóstico y tratamiento y métodos ejemplares para medir, directa o indirectamente, un parámetro de tratamiento, que incluyen, entre otros, la conductividad del tejido a granel utilizando una técnica adecuada en tiempo real durante un tratamiento de extirpación no térmica y la formación de un plan de tratamiento basado en el parámetro de tratamiento medido, como la conductividad del tejido a granel del tumor del tejido que se está tratando. Como se muestra en la FIG. 9, los dispositivos, sistemas y métodos descritos en este documento pueden dar lugar a una estratificación de los pacientes en función de su capacidad para responder inmunológicamente al tratamiento de extirpación no térmica, lo que proporciona la oportunidad para que un médico prescriba una atención precisa y personalizada y mejore el resultado del tratamiento. Este plan de tratamiento puede incluir la interrupción del suministro de pulsos de tratamiento de extirpación no térmica, como la interrupción del suministro de pulsos eléctricos utilizados para IRE y/o HFIRE, antes de que se complete la extirpación no térmica, y/o el tratamiento del sujeto con modalidades de tratamiento adecuadas posteriores, que incluyen, entre otras, tratamiento o tratamientos inmunosupresores y/o tratamiento o tratamientos no inmunosupresores. El o los tratamientos posteriores pueden ser diferentes al estándar de atención actual para ese paciente. En otras palabras, el médico puede tomar diferentes decisiones de tratamiento basándose en la medición en tiempo real de un parámetro de tratamiento, como la conductividad del tejido a granel que se está tratando, un cambio en la corriente promedio medida o un cambio en la diferencia de corriente medida, durante un tratamiento de extirpación no térmica. Como se analiza en otra parte de este documento, los diferentes regímenes de tratamiento que se pueden prescribir y aplicar pueden tener como objetivo aprovechar una respuesta inmune innata y/o adaptativa que puede activarse mediante el tratamiento de extirpación no inmunosupresora y no térmica. En algunos casos, se pueden utilizar técnicas de extirpación no térmica después de realizar tratamientos inmunosupresores. Los dispositivos, sistemas y métodos descritos en este documento pueden ser un alejamiento de ese paradigma estándar y, en cambio, utilizarse antes de tratamientos posteriores y terapias conjuntas para proporcionar un enfoque de tratamiento más preciso e individualizado. Incluso cuando la extirpación no térmica ya es una primera forma de tratamiento, los dispositivos, sistemas y métodos descritos en este documento se pueden utilizar para ajustar y personalizar el protocolo de tratamiento general del paciente, aumentando así la eficacia general de los tratamientos secundarios o posteriores.

Otras composiciones, compuestos, métodos, características y ventajas de la presente divulgación serán o se harán evidentes para una persona con conocimientos ordinarios en la materia tras el examen de los siguientes dibujos, descripción detallada y ejemplos. Se pretende que todas esas composiciones, compuestos, métodos, características y ventajas adicionales se incluyan en esta descripción.

Se describe en este documento un método ejemplar, no reivindicado, para tratar un sitio objetivo que comprende tejido objetivo (por ejemplo, tumor y/o cáncer) y/o células objetivo en un sujeto, que puede incluir la etapa de medir, directa o indirectamente, un parámetro de tratamiento, que incluye, pero no se limita a, la conductividad del tejido a granel, en tiempo real durante un tratamiento de extirpación no térmica y determinar un régimen de tratamiento posterior y/o secundario para el paciente en función del parámetro de tratamiento medido, como la conductividad del tejido a granel, o el cambio de la misma durante la terapia de extirpación no térmica. En algunas realizaciones, el tratamiento de extirpación no térmica puede ser la administración de pulsos eléctricos capaces de producir IRE y/o H-FIRE de los tejidos y/o células dentro y alrededor del sitio objetivo. En otras partes del presente documento se describen otros tratamientos de extirpación no térmica adecuados. Además, la extirpación no térmica también puede ser una modalidad de tratamiento no inmunosupresora.

Utilizando IRE como modelo para discutir el parámetro de tratamiento específico de la conductividad del tejido a granel, la atención se dirige a la FIG. 20 que muestra el cálculo del factor de forma apropiado para el voltaje aplicado a través de dos electrodos de aguja. Se muestra un ejemplo de configuración de tres agujas. Durante un tratamiento con IRE, se envían pulsos eléctricos a través de al menos un par de electrodos, por lo tanto, solo dos electrodos pueden actuar como fuente y receptor en un punto determinado. La conductividad del tejido a granel se calcula utilizando este factor de forma y la resistencia según la Ley de Ohm (el voltaje es igual a la corriente multiplicada por la resistencia). La relación viene dada porR = 1/(a*K)dóndeRes la resistencia (O),aes la conductividad (S/m), yKes el factor de forma dado en la FIG. 20, dóndeIes el espacio entre los electrodos yres el radio del electrodo. La FIG. 21 muestra una tabla que muestra tres ejemplos de cálculos de factor de forma asumiendo una conductividad de tejido estático a granel de 0.2 S/m. Los cambios en este valor de conductividad resultan en cambios en la corriente de salida. Además, los cambios en la distancia, el tamaño y la forma del electrodo y/o los parámetros de voltaje y pulso afectan el valor de la corriente de salida como en el valor de la corriente de salida en los ejemplos que se muestran;Ves voltaje aplicado,aes la conductividad eléctrica a granel,des el espaciamiento entre los electrodos,res el radio de los electrodos,Kes el factor de forma (adimensional), eIes la corriente de salida. Aunque el cambio en el amperaje o el valor absoluto en el amperaje que indicaría a un médico que debe tomar una decisión de tratamiento, indicar que un paciente respondería a la inmunoterapia y/o aplicar un tratamiento secundario como se describe en otra parte del presente documento, puede cambiar según el dispositivo específico y las características del tratamiento, en función de esas características específicas, una persona con conocimientos ordinarios en la materia podrá calcular un cambio equivalente en el amperaje y/o el valor umbral sobre el cual basar una decisión de tratamiento, un diagnóstico o una aplicación de tratamiento.

En algunas realizaciones, el médico puede determinar una estrategia de tratamiento para un paciente en respuesta a un cambio positivo en el parámetro de tratamiento. El cambio positivo puede ser un aumento en el valor absoluto de la corriente, un aumento porcentual de la corriente y/o un aumento o cambio porcentual en la conductividad a granel del tejido. En algunas realizaciones, el cambio positivo puede ser un aumento en la corriente a más de 25 A. En algunas realizaciones, el cambio positivo puede ser un aumento en el valor absoluto de la corriente a aproximadamente 25-100 A. El amperaje que se considera un cambio positivo puede variar en función, por ejemplo, del tejido y las características del dispositivo utilizado (por ejemplo, longitud del electrodo, distancia entre ellos, etc.). Basándose en los parámetros exactos utilizados para el tratamiento, un experto en la materia puede calcular los valores de amperaje adecuados que guiarían al médico en el tratamiento posterior del paciente como se describe en este documento. Esto se analiza con mayor detalle en otra parte del presente documento.

En algunas realizaciones, el cambio positivo puede ser un aumento en el cambio porcentual en la corriente. En algunas realizaciones, el cambio porcentual puede variar desde aproximadamente el 100 % hasta aproximadamente el 400 %. En algunas realizaciones, el cambio porcentual puede ser de aproximadamente 175 %. En algunas realizaciones, el cambio positivo puede ser un aumento o cambio en la conductividad del tejido a granel de manera que la conductividad del tejido a granel varíe de aproximadamente 0.7 S/m a aproximadamente 1.5 S/m. En algunas realizaciones, se puede alcanzar un cambio positivo cuando la conductividad del tejido a granel alcanza aproximadamente 1 S/m. En algunas realizaciones, el tratamiento se retrasa durante un período de tiempo (por ejemplo, 4-30 días) cuando se produce un cambio positivo en el parámetro del tratamiento. En algunas ocasiones se adopta un tratamiento diferente al estándar de atención cuando se produce un cambio positivo en el parámetro del tratamiento. En algunas realizaciones, se toma una acción de tratamiento inmediata cuando se produce un cambio positivo en el parámetro de tratamiento. En algunas realizaciones, los pacientes que responderán a la inmunoterapia pueden identificarse cuando se produce un cambio positivo en el parámetro del tratamiento.

El régimen de tratamiento secundario o posterior puede ser cualquier modalidad de tratamiento adecuada y puede incluir, entre otros, resección del tumor, extirpación térmica, una extirpación no térmica posterior, quimioterapia, radioterapia, inmunoterapia, terapia biológica, terapia genética (edición genética) y combinaciones de las mismas. En algunas realizaciones, el o los tratamientos posteriores se retrasan un período de tiempo que puede ser al menos de 4-30 días después del tratamiento de extirpación no térmica inicial. Esto puede permitir que se estimulen tanto el sistema inmune innato como el adaptativo. En algunas realizaciones, el período de tiempo que se puede retrasar el tratamiento posterior puede ser de 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21,22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 o 30 días.

El régimen de tratamiento posterior puede opcionalmente ser o incluir la medición de una respuesta inmune en el sujeto en uno o más puntos temporales posteriores al tratamiento de extirpación no térmica. En algunas realizaciones, la activación/promoción de la respuesta inmune se puede evaluar monitoreando la reducción de las moléculas inmunes inmunosupresoras y/o el aumento de las moléculas proinflamatorias a nivel local y sistémico. En algunas realizaciones, se monitorea la población de células Treg. Otras moléculas inmunes y/o tipos de células adecuados que se pueden medir después de la extirpación no térmica pueden incluir, entre otros, interferón gamma (IFNg); TNF; IL-6; HMGB1; ATP; IL-21; IL-22; IL-23; IL-1B (que son todas proteínas secretadas o patrones moleculares asociados a daños que están asociados con condiciones inflamatorias y cuyo aumento está asociado con un aumento en la respuesta inmune) TGFB, IL-2, IL-10, Treg, TAM, TAN y MDSC (que son tipos de células y moléculas cuya disminución está asociada con una disminución de la supresión de la respuesta inmune). Estas moléculas y/o células inmunes se pueden medir en una biopsia u otro tejido y/o fluido corporal (por ejemplo, sangre, saliva, orina, leche materna). Se pueden medir los niveles locales y/o sistémicos de una o más de estas moléculas y/o células inmunes. Los expertos en la materia apreciarán los ensayos y técnicas (por ejemplo, citometría de flujo, espectroscopia, inmunoensayos y similares) para detectar y medir estas células y/o moléculas inmunes. El seguimiento puede realizarse durante 1-30 días o más después del tratamiento de extirpación no térmica. En algunas realizaciones, la única etapa de tratamiento adicional adoptada es el seguimiento de la respuesta inmunitaria.

El o los tratamientos posteriores o secundarios pueden retrasarse cuando la corriente aumenta por encima de 25 A. El o los tratamientos posteriores o secundarios pueden retrasarse cuando la corriente aumenta entre 25 A y 100 A. El o los tratamientos posteriores o secundarios pueden retrasarse cuando la corriente aumenta aproximadamente entre un 100 % y aproximadamente un 400 % desde el inicio del tratamiento. El o los tratamientos posteriores o secundarios pueden retrasarse cuando la conductividad del tejido a granel alcanza entre aproximadamente 0.7 S/m y aproximadamente 1.5 S/m.

En algunas realizaciones, un parámetro de tratamiento tal como la conductividad del tejido a granel se puede medir durante un tratamiento de extirpación no térmica mediante la medición de la impedancia del tejido. Los métodos y técnicas para medir la impedancia del tejido tumoral pueden incluir la medición de la impedancia utilizando un sensor de impedancia durante el tratamiento de extirpación no térmica inicial. En algunas realizaciones, la conductividad del tejido a granel se puede medir durante un tratamiento de extirpación no térmica evaluando la salida de corriente durante un tratamiento de extirpación no térmica o un cambio en la corriente durante un tratamiento de extirpación no térmica. Los métodos y técnicas para medir la conductividad del tejido a granel del tejido tumoral pueden incluir un monitor de salida de corriente configurado para recopilar datos relacionados con la corriente eléctrica resultante de uno o más de los pulsos eléctricos suministrados. Se apreciará que el tejido puede modelarse como un circuito eléctrico. La técnica de extirpación no térmica y/o medición de impedancia del tejido que se basa en el suministro de una corriente al tejido puede generar poros en la membrana que pueden alterar la capacitancia de la membrana celular y dar como resultado una menor resistencia celular y un aumento de corriente periprocedimental observado, que se puede medir en tiempo real. La corriente se puede medir mediante una variedad de técnicas, que incluyen, entre otras, sensores como sensores/sondas de efecto Hall, espectroscopia de impedancia, tomografía de impedancia eléctrica por resonancia magnética (MREIT) e impedancia de tejido (discutida anteriormente). En algunas realizaciones, cuando la corriente aumenta por encima de 25 A, aumenta entre 25 A y 100 A, o no aumenta por encima de 25 A durante el tratamiento, esto puede indicar a un médico que se puede promover una respuesta inmune en el paciente, lo que puede resultar en una alteración de los procedimientos de tratamiento posteriores o secundarios. En algunas realizaciones, el tratamiento de extirpación no térmica puede ser la administración de pulsos eléctricos que dan como resultado IRE y/o H-FIRE de tejido y/o células dentro del sitio objetivo y alrededor del sitio objetivo.

En algunas realizaciones, donde la corriente se mide en tiempo real y aumenta a más de 25 A, entonces se puede interrumpir el procedimiento de extirpación de tejido no térmico y se puede desarrollar un plan de tratamiento posterior que incluya, entre otros, la administración de tratamiento o tratamientos posteriores o secundarios que se pueden retrasar 4-30 días. En algunas realizaciones, cuando la corriente no supera los 25 A, entonces se puede comenzar un tratamiento o tratamientos posteriores o secundarios inmediatamente o dentro de los 5 días posteriores a la extirpación no térmica. En las realizaciones en las que se va a monitorear la respuesta inmune del paciente detectando y/o midiendo los niveles de moléculas y/o células inmunes inmunosupresoras y/o proinflamatorias, la detección puede comenzar antes, durante y/o después del tratamiento de extirpación no térmica y no depende de ningún cambio o nivel umbral de conductividad del tejido a granel.

El tratamiento de un tejido (por ejemplo, un tumor o un cáncer) en un sujeto puede incluir: administrar extirpación no térmica a un sitio de tratamiento, medir la conductividad del tejido a granel del tejido durante la extirpación no térmica, detectar un cambio en la conductividad del tejido a granel durante la extirpación no térmica y realizar un tratamiento posterior adicional en respuesta al cambio en la conductividad del tejido a granel. La conductividad del tejido a granel se puede medir midiendo la impedancia del tejido (por ejemplo, mediante un sensor de impedancia). La conductividad del tejido a granel se puede medir midiendo un cambio en la corriente que se puede aplicar al sitio de tratamiento. El o los tratamientos posteriores pueden retrasarse cuando la corriente aumenta por encima de 25 A. El o los tratamientos posteriores pueden retrasarse cuando la corriente aumenta entre 25 A y 100 A.

El tratamiento de un tejido y/o células (por ejemplo, un tumor o un cáncer) dentro de un sitio objetivo en un sujeto puede incluir: administrar extirpación no térmica a un sitio de tratamiento, medir un parámetro de tratamiento, que incluye, entre otros, la conductividad del tejido a granel del tejido durante la extirpación no térmica, detectar un cambio en el parámetro de tratamiento, como la conductividad del tejido a granel durante la extirpación no térmica y realizar un tratamiento adicional posterior o secundario en respuesta al cambio en la conductividad del tejido a granel (el parámetro de tratamiento medido). La conductividad del tejido a granel se puede medir midiendo la impedancia del tejido (por ejemplo, mediante un sensor de impedancia). La conductividad del tejido a granel se puede medir midiendo un cambio en la corriente que se puede aplicar al sitio de tratamiento. El o los tratamientos posteriores o secundarios pueden retrasarse cuando la corriente medida aumenta por encima de 25 A. El o los tratamientos posteriores o secundarios pueden retrasarse cuando la corriente medida aumenta entre 25 A y 100 A.

El tratamiento de tejido y/o células (por ejemplo, un tumor o un cáncer) dentro de un sitio objetivo en un sujeto puede incluir: administrar un conjunto específico de una pluralidad de pulsos eléctricos al sitio objetivo que puede inducir una electroporación irreversible no térmica (IRE) del sitio de tratamiento; medir un parámetro de tratamiento, que incluye, entre otros, la corriente durante la etapa de administrar la pluralidad de pulsos eléctricos al tumor; detectar un cambio en el parámetro medido, como la corriente; y realizar un tratamiento posterior o secundario adicional como resultado del cambio en la corriente (el parámetro de tratamiento medido), en donde la etapa de tratamiento posterior o secundario puede incluir, pero no se limita a, resección de tumor, extirpación térmica, una extirpación no térmica secundaria, quimioterapia, radioterapia, inmunoterapia, terapia biológica, terapia genética (edición genética) y combinaciones de las mismas. Si no hay un cambio positivo en la corriente, esto puede indicar que el sistema inmunológico (local y/o sistémico) del sujeto no será estimulado por el tratamiento con IRE y/o H-FIRE y, por lo tanto, no hay razón para retrasar el tratamiento posterior o secundario.

La corriente puede aumentar durante IRE y/o H-FIRE no térmico. El o los tratamientos posteriores o secundarios pueden retrasarse cuando la corriente aumenta por encima de 25 A. El o los tratamientos posteriores o secundarios pueden retrasarse cuando la corriente aumenta entre 25 A y 100 A. El o los tratamientos posteriores o secundarios pueden retrasarse cuando la corriente aumenta aproximadamente entre un 100 % y aproximadamente un 400 % desde el inicio del tratamiento. El o los tratamientos posteriores o secundarios pueden retrasarse cuando la conductividad del tejido a granel alcanza entre aproximadamente 0.7 S/m y aproximadamente 1.5 S/m.

La respuesta inmune se puede medir detectando una o más moléculas o tipos de células inmunes en un momento posterior a la administración de la extirpación no térmica, como IRE y/o H-FIRE. Esto también se analiza con mayor detalle en otra parte del presente documento. La respuesta inmune estimulada por la extirpación no térmica, como IRE y/o H-FIRE, puede ser proinflamatoria y/o no inmunosupresora.

En la medida en que el sujeto pueda responder inmunológicamente al IRE y/o H-FIRE donde hay un cambio positivo en la corriente, por ejemplo, un cambio de corriente entre 25 A - 100 A, el tratamiento posterior o secundario de una resección de tejido puede retrasarse por un período de tiempo en un esfuerzo por involucrar mejor al sistema inmunológico adaptativo, que alcanza su punto máximo 10-21 días después de la estimulación. Este retraso intencional y/o planificado en el tiempo entre el tratamiento primario no inmunosupresor de extirpación no térmica y el tratamiento inmunosupresor posterior o secundario de una resección de tejido es un ejemplo de un plan de tratamiento diseñado específicamente por el médico para permitir, en parte, que la propia respuesta inmune del sujeto responda y trabaje para destruir el tumor o las células metastásicas en circulación. En algunos casos, la propia respuesta inmune del sujeto puede responder a antígenos tumorales liberados como resultado de la extirpación no térmica, como IRE y/o H-FIRE, o ya presentes. Cuando se detecta un cambio positivo en la corriente, por ejemplo, un cambio de corriente entre 25 A - 100 A, el tratamiento inmunosupresor secundario o posterior de una resección de tejido de todo o parte del tumor se retrasa por un período de tiempo para permitir que el sistema inmunológico del sujeto responda al H-FIRE y/o IRE.

En otro ejemplo más, en la medida en que el sujeto pueda responder inmunológicamente al tratamiento primario no inmunosupresor de extirpación no térmica y se detecte un cambio positivo en la corriente, por ejemplo, un cambio de corriente entre 25 A - 100 A, el médico puede detener intencionalmente el tratamiento primario no inmunosupresor de extirpación no térmica a mitad del tratamiento y antes de que se hayan administrado todos los pulsos eléctricos planificados. Por ejemplo, si el tratamiento primario no inmunosupresor de extirpación no térmica tiene un plan de tratamiento inicial de administrar al menos 90 pulsos eléctricos en total durante todo el procedimiento de extirpación no térmica, y un parámetro de tratamiento, como un cambio positivo en la corriente, se monitorea y se detecta que tiene un cambio de entre 25 A - 100 A, antes de que se hayan administrado los al menos 90 pulsos eléctricos en total, entonces el médico puede pausar y/o detener la administración de pulsos eléctricos ya que este cambio en la corriente puede indicar que el sistema inmunológico del sujeto está teniendo una respuesta positiva al procedimiento de extirpación no térmica y no es necesario completar el tratamiento como se planeó originalmente.

En algunas realizaciones, el paciente es un sujeto que es elegible para la cirugía de resección de tumor como estándar de atención actual. Las normas y pautas para determinar si un tumor y, por lo tanto, un sujeto, son elegibles para un procedimiento de resección serán apreciadas inmediatamente por una persona con conocimientos ordinarios en la materia. En algunos casos, el método se puede realizar en un sujeto que no es elegible para la resección del tumor para monitorear el efecto de otras modalidades de tratamiento y/o determinar cuándo se deben administrar otras modalidades de tratamiento como se analiza con mayor detalle en otra parte del presente documento.

El método descrito en este documento se puede realizar en el tejido restante después de una resección parcial de tejido.

El método descrito en este documento se puede utilizar para evaluar a los pacientes y determinar si su respuesta inmune se estimulará (o no) después del tratamiento sin extirpación o no. En otras palabras, el método descrito en este documento se puede utilizar para evaluar a los pacientes y determinar si responderán o no a esta inmunoterapia y, por lo tanto, el médico puede usarlo para determinar y administrar un tratamiento apropiado para el paciente individual.

La inmunoterapia, si se administra y/o se permite que tenga lugar después de la terapia primaria (como un tratamiento de extirpación no térmica) que se administra, puede ser o puede incluir inmunoterapia basada en extirpación, terapias con anticuerpos monoclonales como rituximab (RITUXAN) y alemtuzumab (CAMPATH), inmunoterapias y adyuvantes no específicos, como BCG, ligandos del receptor tipo Toll (TLR), citocinas (como interleucina-2 (IL-2) e interferón-alfa), saponinas y exotoxinas bacterianas, fármacos inmunomoduladores, por ejemplo, talidomida y lenalidomida (REVLIMID), y vacunas contra el cáncer como PROVENGE y ONCOPHAGE. La inmunoterapia también puede ser o puede incluir una terapia de transferencia de células adoptivas (ACT). En general, las terapias celulares adoptivas recolectan células inmunes como células T, células dendríticas y/o macrófagos de un paciente y las cultivan fuera del paciente. Las células inmunes se diseñan luego de tal manera que, cuando se reintroducen en el paciente, la respuesta inmune al cáncer mejora. Las células inmunes pueden diseñarse para expresar una molécula proinflamatoria, como una citocina, o un receptor involucrado en la señalización de las células inmunes. La inmunoterapia ACT puede ser una terapia de células T con receptor de antígeno quimérico (CAR).

La inmunoterapia se puede administrar al paciente por vías de administración tales como por vía oral, parenteral, intraperitoneal, intravenosa, intraarterial, transdérmica, sublingual, intramuscular, rectal, transbucal, intranasal, liposomal, por inhalación, vaginal, intraocular, por administración local, subcutánea, intraadiposa, intraarticular, intraperitoneal e intratecal, según lo indique el etiquetado reglamentario para la inmunoterapia en particular.

Las realizaciones de la invención incluyen sistemas capaces de realizar uno o más de los métodos descritos en este documento. Los sistemas pueden tener utilidades o aplicaciones terapéuticas, diagnósticas o de pronóstico, o combinaciones de las mismas, según diversas implementaciones. Las aplicaciones terapéuticas incluyen la extirpación no térmica de uno o más tumores o partes de ellos. Las aplicaciones de diagnóstico o pronóstico incluyen la determinación de la probabilidad de una respuesta a uno o más tratamientos adicionales, como resección de tejido, extirpación térmica, extirpación no térmica, quimioterapia, radioterapia, inmunoterapia, terapia biológica, terapia genética y combinaciones de las mismas.

Un sistema de extirpación incluye uno o más electrodos, tales como un primer y un segundo electrodo, un generador de voltaje programado para generar una pluralidad de pulsos eléctricos entre el primer y el segundo electrodo de una manera que causa la extirpación, tal como la extirpación no térmica de células de uno o más tejidos, uno o más sensores capaces de medir uno o más parámetros de tratamiento asociados con la extirpación, tal como la corriente o un cambio en la corriente, una memoria que tiene uno o más valores almacenados de uno o más parámetros de tratamiento y un conjunto de instrucciones legibles por ordenador, un procesador capaz de comparar uno o más parámetros de tratamiento medidos con los uno o más valores almacenados de los uno o más parámetros de tratamiento y determinar una modalidad, curso y/o tiempo de uno o más tratamientos basados en el conjunto de instrucciones.

El sistema de diagnóstico médico como se describe en este documento incluye un generador configurado para suministrar uno o más pulsos eléctricos a un paciente, un monitor de salida de corriente para recopilar datos relacionados con la corriente eléctrica resultante de uno o más de los pulsos eléctricos suministrados, una programación configurada para determinar una corriente promedio o un cambio en la corriente a partir de los datos de corriente eléctrica recopilados por el monitor de salida de corriente y, en función de la corriente promedio y/o el cambio en la corriente:

(i) determinar si se espera que el paciente responda a la inmunoterapia según se define en las reivindicaciones y/o cómo lo hará. El sistema también se puede configurar para

(ii) determinar si se debe dejar de administrar uno o más pulsos eléctricos al paciente y/o cuándo hacerlo; y/o

(iii) determinar la probabilidad de eficacia de un tratamiento; y/o

(iv) determinar si se debe administrar un tratamiento posterior y/o cuándo hacerlo.

Otra realización de un sistema de diagnóstico médico incluye un generador configurado para suministrar uno o más pulsos eléctricos a un paciente en una cantidad y durante un tiempo capaces de provocar una extirpación no térmica de células de tejido del paciente, un monitor de salida de corriente para recopilar datos relacionados con la corriente eléctrica resultante de uno o más de los pulsos eléctricos suministrados, una programación configurada para determinar una corriente promedio o un cambio en la corriente a partir de los datos de corriente eléctrica recopilados por el monitor de salida de corriente, y en función de la corriente promedio y/o el cambio en la corriente:

(v) determinar si se espera que el paciente responda a la inmunoterapia según se define en las reivindicaciones y/o cómo lo hará. El sistema también puede configurarse para

(vi) determinar si se debe dejar de administrar uno o más pulsos eléctricos al paciente y/o cuándo hacerlo; y/o

(vii) determinar la probabilidad de eficacia de un tratamiento; y/o

(viii) determinar si se debe administrar un tratamiento posterior y/o cuándo hacerlo.

En la FIG. 36 se ilustra una realización de un sistema que es capaz de ejecutar cualquier método descrito en este documento o parte del mismo. Uno o más electrodos/sondas 22 suministran energía terapéutica y están alimentados por un generador 10 de pulsos de voltaje que genera pulsos de alto voltaje como energía terapéutica, tales como pulsos de IRE y/o HFIRE capaces de extirpación no térmica (por ejemplo, electroporación irreversible) las células del tejido. En la realización mostrada, el generador 10 de pulsos de voltaje incluye seis receptáculos separados para recibir hasta seis sondas 22 individuales que están adaptadas para ser enchufadas en el receptáculo respectivo. Cada receptáculo está etiquetado con un número en orden consecutivo. En otras realizaciones, el generador 10 de pulsos de voltaje puede tener cualquier número de receptáculos para recibir más o menos de seis sondas.

Cada sonda 22 incluye un electrodo monopolar, electrodos bipolares que tienen al menos dos electrodos (regiones conductoras de electrodos) separados por un manguito aislante, o electrodos multipolares que tienen más de dos superficies de electrodo separadas por uno o más manguitos aislantes que pueden energizarse simultáneamente o en diferentes momentos. En una realización, si la sonda incluye un electrodo monopolar, la cantidad de exposición de la porción activa del electrodo se puede ajustar retrayendo o avanzando un manguito aislante con respecto al electrodo. Véase, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos No. 7,344,533. En la realización mostrada, las sondas 22 son electrodos monopolares. El generador 10 está conectado a un ordenador 40 de control de tratamiento que tiene dispositivos de entrada tales como el teclado 12 y un dispositivo 14 señalador, y un dispositivo de salida tal como un dispositivo 11 de visualización para ver una imagen de un área de tratamiento objetivo, tal como una lesión 300 rodeada de un margen 301 de seguridad. El dispositivo 20 de suministro de energía terapéutica se utiliza para tratar una lesión 300 dentro de un paciente 15. Un dispositivo 30 de obtención de imágenes incluye un monitor 31 para visualizar la lesión 300 dentro del paciente 15 en tiempo real. Ejemplos de dispositivos 30 de obtención de imágenes incluyen dispositivos ultrasónicos, TC, IRM y fluoroscópicos tal como se conocen en la técnica.

Para los fines de esta solicitud, los términos "código", "software", "programa", "programación", "aplicación", "código de software", "módulo de software", "módulo", "módulo de programa" y "programa de software" se utilizan indistintamente para significar instrucciones de software que son ejecutables por un procesador. Las instrucciones ejecutables por ordenador pueden organizarse en rutinas, subrutinas, procedimientos, objetos, métodos, funciones o cualquier otra organización de instrucciones ejecutables por ordenador que sea conocida o llegue a ser conocida por un experto a la luz de esta divulgación, donde las instrucciones ejecutables por ordenador están configuradas para dirigir un ordenador u otro dispositivo de procesamiento de datos para realizar uno o más de los procesos y operaciones especificados que se describen en este documento. Las instrucciones ejecutables por ordenador pueden escribirse en cualquier lenguaje de programación adecuado, cuyos ejemplos no limitativos incluyen C, C++, C#, Objective C, Swift, Ruby/Ruby on Rails, Visual Basic, Java, Python, Perl, PHP, MATLAB y JavaScript.

El "usuario" puede ser un médico u otro profesional médico. El módulo 54 de control del tratamiento (FIG. 37) ejecutado por un procesador envía varios datos, incluidos texto y datos gráficos, al monitor o pantalla 11 asociado con el generador 10.

Refiriéndonos ahora a la FIG. 37, el ordenador 40 de control del tratamiento está conectado al enlace 52 de comunicación a través de una interfaz 42 de I/O como una interfaz USB (bus serie universal), que recibe información y envía información a través del enlace 52 de comunicación al generador 10 de voltaje. El ordenador 40 incluye almacenamiento 44 de memoria tal como RAM, procesador (CPU) 46, almacenamiento 48 de programas tal como ROM o EEPROM, y almacenamiento 50 de datos, tal como un disco duro, todos conectados entre sí a través de un bus 53. Tal como se utilizan en este documento, "almacenamiento de memoria", "almacenamiento de programa" y "almacenamiento de datos" son intercambiables con "medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio". El almacenamiento 48 de programas almacena, entre otros, software informático (módulo 54 de control de tratamiento) que ayuda al usuario/médico a planificar, ejecutar y revisar los resultados de un procedimiento de tratamiento médico. El módulo 54 de control del tratamiento, ejecutado por el procesador 46, ayuda al usuario a planificar un procedimiento de tratamiento médico al permitirle colocar con mayor precisión cada una de las sondas 22 del dispositivo 20 de suministro de energía terapéutica en relación con la lesión 300 de manera que se genere la zona de tratamiento más efectiva. El módulo 54 de control del tratamiento puede mostrar la zona de tratamiento prevista en función de la posición de las sondas y los parámetros de tratamiento. Utilizando cualquiera de los métodos descritos anteriormente, el módulo 54 de control del tratamiento puede mostrar el progreso del tratamiento en tiempo real y puede mostrar los resultados del procedimiento de tratamiento una vez completado. Esta información se puede utilizar para determinar si el tratamiento tuvo éxito y si es necesario volver a tratar al paciente.

El módulo 54 también está adaptado para monitorear y mostrar el progreso del procedimiento de extirpación no térmica y para determinar un punto final exitoso en función de las propiedades eléctricas del tejido antes y durante el procedimiento de tratamiento, como se explica con más detalle en la publicación de la solicitud de patente de los Estados Unidos No. 20190175248A1. Poder monitorear en tiempo real y ver el punto final del procedimiento de tratamiento es una gran ventaja sobre el método actual en el que el médico realiza el tratamiento esencialmente a ciegas sin tener idea de si el tratamiento está progresando o en qué punto ha terminado el procedimiento de tratamiento.

El almacenamiento 48 del programa almacena varios valores de umbral eléctricos que se utilizan para supervisar el procedimiento de tratamiento. Cuando se ha suministrado la secuencia programada de pulsos y no se ha alcanzado el punto final del procedimiento, la parte de interfaz de usuario del módulo 54 de control recupera los cambios de parámetros recomendados de la base de datos y los presenta al usuario a través de la pantalla 11. El módulo 54 de control del tratamiento también puede cambiar los valores de umbral para determinar el progreso y el punto final del procedimiento en función de los parámetros del pulso de tratamiento inicial programados por el usuario. Por ejemplo, diferentes partes/órganos del cuerpo o diferentes estados de salud/edad de los pacientes pueden requerir umbrales diferentes, ya que su conductividad y susceptibilidad a la electroporación irreversible pueden diferir. El usuario puede ingresar manualmente los distintos umbrales para diferentes tipos de tejido o el sistema puede tener estos umbrales almacenados electrónicamente.

Alternativamente, el módulo 54 de control del tratamiento también puede derivar o ajustar automáticamente los valores umbral para determinar el progreso y el punto final del procedimiento en función de las señales de prueba (por ejemplo, señales de prueba de CA) que se aplican y determinar las propiedades eléctricas de las células, como los valores de impedancia o los valores de corriente. El módulo 54 de control luego puede almacenar los valores de umbral modificados en el almacenamiento 48 del programa para su posterior utilización como nuevo criterio de comparación.

Además, se puede seguir enviando señales de prueba entre tratamientos de CA además de las señales de prueba dentro del tratamiento de CC comparativas. Al rastrear el cambio en la impedancia de la señal de CA, el módulo 54 de control del tratamiento determina y factoriza los efectos sobre la impedancia que se producen debido al aumento de temperatura. Esto permite un seguimiento más preciso de los cambios en la parte real de la impedancia al reflejar los cambios encontrados únicamente debido a las células electroporadas persistentes. Una discusión más detallada del módulo 54 de control se hace en la publicación de solicitud de patente de los Estados Unidos No. 20190175248A1.

Cualquiera de los módulos del programa de software en el almacenamiento 48 del programa y datos del almacenamiento 50 de datos se puede transferir a la memoria 44 según sea necesario y lo ejecuta la CPU 46.

En una realización, el ordenador 40 está integrado en el generador 10 de voltaje. En otra realización, el ordenador 40 es una unidad separada que está conectada al generador de voltaje a través del enlace 52 de comunicación. El enlace 52 de comunicación puede ser, por ejemplo, un enlace USB.

En una realización, el dispositivo 30 de obtención de imágenes es un dispositivo independiente que no está conectado al ordenador 40. En la realización que se muestra en la FIG. 36, el ordenador 40 está conectado al dispositivo 30 de obtención de imágenes a través de un enlace 53 de comunicación. Como se muestra, el enlace 53 de comunicación es un enlace USB. En esta realización, el ordenador puede determinar el tamaño y la orientación de la lesión 300 mediante el análisis de datos como los datos de imagen recibidos del dispositivo 30 de obtención de imágenes, y el ordenador 40 puede mostrar esta información en el monitor 11. En esta realización, la imagen de la lesión generada por el dispositivo 30 de obtención de imágenes se puede visualizar directamente en el monitor 11 del ordenador que ejecuta el módulo 54 de control del tratamiento. Esta realización proporcionaría una representación precisa de la imagen de la lesión en la cuadrícula 200, y puede eliminar la etapa de ingresar manualmente las dimensiones de la lesión para crear la imagen de la lesión en la cuadrícula 200. Esta realización también sería útil para proporcionar una representación precisa de la imagen de la lesión si la lesión tiene una forma irregular.

Cabe señalar que el software se puede utilizar independientemente del generador 10. Por ejemplo, el usuario puede planificar el tratamiento en un ordenador diferente como se explicará a continuación y luego guardar los parámetros del tratamiento en un dispositivo de memoria externo, como una unidad flash USB (no se muestra). Los datos del dispositivo de memoria relativos a los parámetros de tratamiento se pueden descargar luego al ordenador 40 para utilizar con el generador 10 para tratamiento.

La FIG. 38 es un diagrama de bloques funcional de un generador 10 de pulsos mostrado en la FIG. 36. La FIG.

37 ilustra una realización de un circuito para monitorear el progreso y determinar un punto final del procedimiento de tratamiento. Una conexión 52 USB lleva instrucciones desde el ordenador 40 del usuario a un controlador 71. El controlador 71 puede ser un ordenador similar al ordenador 40 como se muestra en la FIG. 37. El controlador 71 puede incluir un procesador, un ASIC (circuito integrado de aplicación específica), un microcontrolador o una lógica cableada. El controlador 71 luego envía las instrucciones a un circuito 72 de generación de pulsos. El circuito 72 de generación de pulsos genera los pulsos y envía energía eléctrica a las sondas. Para mayor claridad, solo se muestra un par de sondas/electrodos. Sin embargo, el generador 10 puede acomodar cualquier número de sondas/electrodos, como 6 sondas. En la realización mostrada, los pulsos se aplican a un par de electrodos a la vez, y luego se cambian a otro par. El circuito 72 de generación de pulsos incluye un interruptor, preferiblemente un interruptor electrónico que conmuta los pares de sondas según las instrucciones recibidas del controlador 71.

Un sensor 73 puede detectar la corriente y el voltaje entre cada par de sondas en tiempo real y comunicar dicha información al controlador 71, que, a su vez, comunica la información al ordenador 40. Aunque el módulo 54 de control del tratamiento alberga el código del software para monitorear el procedimiento de tratamiento, puede ser beneficioso para el controlador 71 almacenar dicho módulo ya que la velocidad de monitoreo puede ser importante en algunos casos.

La FIG. 39 es un diagrama de bloques funcional de un sensor 73 de la FIG. 38. El sensor 73 incluye un sensor 78 de voltaje conectado a través de un par de electrodos 22 y un sensor de corriente o monitor 76 de salida conectado a un electrodo negativo (conducto de retorno) en el par de electrodos. Aunque las FIGS. 38-39 muestran dos electrodos de dos cables 22, puede haber varios electrodos entre los dos cables 22. Los valores detectados se reciben y digitalizan continuamente mediante un convertidor 74 A/D y se transmite al controlador 71. Preferiblemente, el convertidor 74 A/D puede muestrear los valores detectados a una velocidad muy rápida y preferiblemente a una velocidad de al menos 100 MHz (100 millones de muestras por segundo) para que el módulo 54 de control pueda evaluar con precisión la impedancia compleja de las señales de prueba que pueden ser una señal de CA a una frecuencia relativamente alta.

El sensor 76 de corriente puede ser uno o más sensores capaces de detectar la salida de corriente, incluyendo por ejemplo un transformador o un medidor de pinza amperimétrica, un transformador de compuerta de flujo, una resistencia, un sensor de corriente de fibra óptica, un sensor/sonda de efecto Hall que en algunas realizaciones se puede colocar alrededor de un electrodo para medir la corriente eléctrica sin interferir directamente con la señal de pulso, o se puede disponer en cualquier orientación con respecto a uno o más electrodos. Normalmente, el sensor 76 de corriente se coloca en la conexión de señal negativa del par de electrodos. Si se conmutan los pares de electrodos, solo se necesita un sensor de corriente conectado en el lado de entrada del interruptor. De lo contrario, si hay 3 pares de electrodos, por ejemplo, y todos se activan al mismo tiempo, habrá 3 sensores de corriente para medir la corriente eléctrica de cada par por separado. En ese caso, será necesario sumar la corriente de los tres sensores.

El sensor 78 de voltaje puede ser un divisor de voltaje convencional, compuesto por dos resistencias conectadas en serie, que mide una caída de voltaje a través de un valor de resistencia conocido. El sensor 78 de voltaje utiliza resistencias que tienen una resistencia mucho mayor que el tejido (kQ-MQ, frente al tejido, que es de cientos de Q) y, por lo tanto, induce un efecto insignificante en la fuerza de los pulsos suministrados al tejido. Se calcula un factor de corrección para el circuito divisor basado en las resistencias de los dos resistores en el circuito divisor de voltaje y la resistencia de la carga (resistencia del tejido) para determinar el voltaje real suministrado al tejido en función de la caída de voltaje medida a través del resistor.

Los módulos del programa de software en el almacenamiento 48 del programa y datos del almacenamiento 50 de datos se puede configurar para que uno o más parámetros de tratamiento, como la corriente, se puedan ingresar, almacenar y/o mostrar al usuario/médico en el dispositivo 11 de visualización. El uno o más parámetros se pueden almacenar en el almacenamiento 50 de datos, y el usuario/médico puede ingresar, almacenar y/o mostrar valores tales como los valores absolutos o los valores promedio del uno o más parámetros de tratamiento o valores relativos, como la cantidad de cambio en el uno o más parámetros de tratamiento a lo largo del tiempo. En una realización, los valores de los parámetros de tratamiento se almacenan como umbrales.

Los módulos del programa de software en el almacenamiento 48 del programa puede incluir una programación configurada para determinar un valor promedio o un cambio en el valor de un parámetro de tratamiento de extirpación no térmica medido en tiempo real durante el tratamiento. La programación puede ingresar valores medidos de un parámetro de tratamiento durante el monitoreo en tiempo real, como la corriente, y calcular un valor promedio a lo largo del tiempo o un cambio en el valor, tal como desde un valor de referencia. El valor de referencia se puede establecer en varios momentos antes o durante el tratamiento.

Las realizaciones del sistema utilizan el monitoreo en tiempo real de uno o más parámetros de tratamiento, como la corriente suministrada durante la extirpación no térmica, para determinar la modalidad, el curso y/o el momento de los tratamientos posteriores. De acuerdo con una realización, el almacenamiento 48 del programa y almacenamiento 50 de datos incluye uno o más modelos predictivos que pueden determinar la modalidad, el curso y/o el momento de los tratamientos posteriores en función del parámetro o parámetros de tratamiento monitoreados. Por ejemplo, durante la extirpación no térmica, la salida de corriente en tiempo real, la corriente promedio y/o los cambios en la corriente se pueden comparar con los datos en el uno o más modelos predictivos o valores de umbral ingresados por el usuario. Alternativamente, o, además, se pueden utilizar la impedancia o el voltaje en tiempo real, o sus valores promedio, o sus valores relativos. El modelo o modelos predictivos pueden basarse en datos recopilados de una población o poblaciones de pacientes, como una o más poblaciones de pacientes de ensayos clínicos. En una realización, el almacenamiento 48 del programa y/o almacenamiento 50 de datos Incluye múltiples modelos predictivos. Los modelos predictivos pueden basarse en grupos de pacientes que comparten una o más características, como la ubicación del tumor (tejido), el tipo de tumor, el estadio del cáncer, la edad del paciente y/o la presencia o ausencia de metástasis. Se puede medir un parámetro de tratamiento como la corriente, la impedancia o el voltaje durante el tratamiento de extirpación no térmica de un tumor de un paciente, y se puede elegir un modelo predictivo apropiado en función de qué tan bien coinciden las características del paciente individual con las de los pacientes cuyos datos contribuyeron al modelo predictivo. El modelo predictivo seleccionado puede entonces proporcionar una modalidad, curso y/o momento de uno o más tratamientos posteriores, como la inmunoterapia. El modelo predictivo puede ser un modelo lineal predictivo como se demuestra en los Ejemplos, o puede ser cualquier otro modelo o método predictivo adecuado, como un modelo predictivo de aprendizaje automático (p. ej., máquinas de vectores de soporte, vecinos más cercanos a k, árboles de decisión y agrupamiento de medias de K).

El programa de software también se puede configurar para que se puedan monitorear uno o más parámetros de tratamiento en relación con valores absolutos, promedio o relativos almacenados como umbral. Por ejemplo, si la corriente, la impedancia o el voltaje medidos durante un tratamiento no térmico exceden el umbral, los módulos del programa de software pueden proporcionar una modalidad, curso y/o tiempo de uno o más tratamientos posteriores, como la inmunoterapia. Los umbrales pueden ser determinados por el programa o por el usuario según los datos del paciente y características como la ubicación del tumor (tejido), el tipo de tumor, el estadio del cáncer, la edad del paciente y/o la presencia o ausencia de metástasis. En un ejemplo, un umbral de corriente absoluto se establece en 25 A. En otros ejemplos, el umbral de corriente se establece entre 25 A y 100 A, tal como 30 A, 35 A, 40 A, 45 A, 50 A, 55 A, 60 A, 65 A, 70 A, 75 A, 80 A, 85 A, 90 A y 95 A, o valores intermedios.

Los módulos del programa en el almacenamiento 48 pueden determinar si se espera que el paciente responda a una modalidad como la inmunoterapia y/o cómo se espera que lo haga, y/o determinar si se debe dejar de administrar uno o más pulsos eléctricos al paciente y/o cuándo se debe dejar de administrar, y/o determinar la probabilidad de efectividad de un tratamiento y/o determinar si se debe administrar un tratamiento posterior y/o cuándo.

Por ejemplo, los módulos de programa en el almacenamiento 48 pueden determinar si se espera que un paciente responda a la inmunoterapia y/o cómo lo hará mediante referencia a datos históricos en el almacén 50 que correlaciona o asocia la respuesta de inmunoterapia con valores medidos de uno o más parámetros de tratamiento de extirpación no térmica, como la corriente. En una realización, los altos valores de corriente medidos durante la extirpación no térmica se asocian con una fuerte respuesta inmune contra el tumor durante la inmunoterapia posterior, como lo demuestran datos como el volumen tumoral reducido después del tratamiento de inmunoterapia. En otras realizaciones, otros datos clínicos, como la supervivencia libre de progresión después del tratamiento de inmunoterapia, se correlacionan con valores de corriente altos medidos durante la extirpación no térmica. De manera similar, la probabilidad de efectividad de otros tratamientos posteriores, como la resección de tejido, la extirpación térmica, la extirpación no térmica, la quimioterapia, la radioterapia, la terapia biológica, la terapia genética y combinaciones de las mismas, se puede determinar a través de correlaciones o asociaciones de datos clínicos con valores medidos de uno o más parámetros del tratamiento de extirpación no térmica. Los datos clínicos de tratamientos posteriores pueden correlacionarse o asociarse con los valores de los parámetros del tratamiento de extirpación no térmica medidos con respecto a múltiples variables, como, por ejemplo, curso, momento, dosis, agente terapéutico y vía de administración del tratamiento posterior. En una realización, los datos clínicos de tratamientos posteriores se asocian con los valores de los parámetros del tratamiento de extirpación no térmica medidos en un modelo predictivo. Los datos clínicos junto con los valores de los parámetros de extirpación no térmica, como la corriente, también se pueden utilizar para determinar cuándo el paciente ha recibido una dosis óptima de tratamiento de extirpación no térmica y se puede finalizar el tratamiento no térmico.

De acuerdo con realizaciones, los datos clínicos incluyen datos sobre la respuesta inmune o el funcionamiento del paciente. Por ejemplo, los datos clínicos pueden incluir datos sobre la composición de células inmunes o la composición de moléculas inmunes, como el número relativo de células o moléculas proinflamatorias o células o moléculas inhibidoras inmunes. En la FIG. 3 se muestra un ejemplo, en donde se encontró que el cambio en los niveles de células T se correlacionaba linealmente con los cambios en la corriente eléctrica suministrada, y un cambio mayor en los valores de corriente durante el tratamiento resultó en un cambio más negativo en los niveles de CD4+CD25+FoxP3+. En otras realizaciones, los datos clínicos pueden incluir mediciones de otras células o sustancias inmunes como marcadores de la respuesta inmune, tales como interferón gamma (IFNg); TNF; IL-6; IL-12; HMGB1; ATP; IL-21; IL-22; IL-23; IL-1B (cuya presencia indica un aumento en la respuesta inmune), o TGFB, IL-2, IL-10, Treg, TAM, TAN y MDSC (cuya presencia indica supresión de la respuesta inmune).

Los módulos del programa en el almacenamiento 48 pueden implementar una o más recomendaciones para tratamientos posteriores a través del dispositivo 11 de visualización. El dispositivo 11 de visualización puede mostrar uno o más mensajes al usuario/médico, tal como "cesar la extirpación no térmica", "comenzar la quimioterapia", "iniciar la inmunoterapia después de 5 días", etc., como resultado de la utilización de los modelos predictivos y/o umbrales por parte de los módulos del programa. Otras implementaciones de los módulos del programa pueden ejecutar una alerta mediante una alarma o mensaje auditivo o visual, y/o detener automáticamente el tratamiento no térmico. Alternativamente, como se muestra en la FIG. 9, el sistema puede mostrar en el dispositivo 11 de visualización una lectura u otra visualización gráfica del porcentaje de cambio en la composición de la población de células inmunes o moléculas inmunes después de 24 horas (tal como CD4+CD25+; CD4+CD25+FoxP3+; y/o CD4+CD25+FoxP3-) para un paciente en particular. Esta información puede luego guardarse en el historial o registros del paciente en particular para referencia futura.

El sistema se puede utilizar para realizar un método que se describe a continuación. Como se muestra en la FIG. 40, el método puede incluir la extirpación del tejido utilizando una técnica 401 de extirpación no térmica, medir un parámetro de tratamiento o un cambio en un parámetro de tratamiento en tiempo real durante la etapa de extirpación 403, y determinar la modalidad, el curso y/o el momento de un régimen de tratamiento posterior y/o secundario en función del parámetro 405 de tratamiento medido. El tratamiento posterior y/o secundario puede ser un primer tratamiento y/o administrarse en un primer período de tiempo 409 temprano o un segundo tratamiento y/o administrado en un segundo período de tiempo 410 posterior, dependiendo del valor relativo o absoluto del parámetro de tratamiento medido. El primer y segundo tratamiento pueden seleccionarse entre tratamientos que incluyen resección de tejido, extirpación térmica, extirpación no térmica, quimioterapia, radioterapia, inmunoterapia, terapia biológica, terapia genética y combinaciones de las mismas. El primer y segundo período de tiempo se pueden seleccionar entre períodos de tiempo que incluyen de 0 a 4 días después de la extirpación no térmica, de 0 a 5 días después de la extirpación no térmica, de 0 a 6 días después de la extirpación no térmica, de 0 a 7 días después de la extirpación no térmica, de 4-30 días después de la extirpación no térmica, de 5 a 30 días después de la extirpación no térmica, de 6 a 30 días después de la extirpación no térmica, de 7 a 30 días después de la extirpación no térmica, y así sucesivamente.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, la etapa de extirpación incluye el suministro de pulsos eléctricos.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, el suministro de los pulsos eléctricos se realiza mediante pares de electrodos.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, el suministro de los pulsos eléctricos se realiza de tal manera que pares de electrodos suministran los pulsos eléctricos de una manera tal que un área de la región objetivo delimitada por todos los electrodos está sometida a un campo eléctrico.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, la energía eléctrica se suministra en ciclos, con o sin un retraso entre cada ciclo, y opcionalmente en donde el ciclo se repite cualquier número de veces, tal como 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 o 20 veces.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, la región o tejido objetivo comprende células.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, la región o tejido objetivo comprende células cancerosas y/o células no cancerosas.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, la temperatura se mide con uno o más sensores térmicos, como por ejemplo la medición de la temperatura del tejido, electrodos y/o una región de la interfaz tejido-electrodo.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, se mide la corriente y/o la temperatura, como por ejemplo midiendo la temperatura con uno o más sensores térmicos de fibra óptica.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, el suministro de los pulsos eléctricos se realiza de manera que se permita el emparejamiento de dos (2), cuatro (4), seis (6), ocho (8) o diez (10) pares de electrodos.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, los electrodos están dispuestos en una configuración de dos (2), cuatro (4), seis (6), ocho (8) o diez (10) electrodos monopolares.

De acuerdo con las realizaciones de los sistemas y métodos, se suministra un protocolo de pulso bipolar.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, el daño tisular se mide por una cantidad de coagulación de tejido blanco o un área de coagulación de tejido blanco.

De acuerdo con las realizaciones de los sistemas, la extirpación se produce mediante IRE y/o HFIRE.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, un tiempo de tratamiento de menos de 5 horas, menos de 4 horas, menos de 3 horas, menos de 2 horas o menos de 1 hora de duración del tratamiento, tal como menos de cualquiera de 45 min, 30 min, 15 min, 10 min o 5 min, tal como menos de aproximadamente 7-17 min, en donde la duración del tratamiento se calcula incluyendo o no cualquier retraso.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, los pulsos eléctricos son capaces de realizar terapia basada en electroporación, electroporación, electroporación irreversible, electroporación reversible, electroquimioterapia, electrogenoterapia, supraporación y/o electroporación irreversible de alta frecuencia, o combinaciones de las mismas, como por ejemplo mediante una corriente CC.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, los pulsos eléctricos se administran desde dos o más electrodos (por ejemplo, dos o más electrodos dispuestos en contacto con una u otra región de tejido, o dos o más electrodos dispuestos en cada uno o ambos), y desde cualquier número de electrodos, tales como 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 o 20 electrodos y en cualquier configuración relativa entre sí, tal como ser administrados por uno o más pares.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, el suministro se realiza utilizando un voltaje para la pluralidad de pulsos eléctricos de 0 V a 10,000 V, tal como por encima de 0 V o 1 V hasta 10,000 V, y/o desde 500 V hasta 3,000 V, y/o desde 1,000 V hasta 2,000 V, tal como hasta 250 V, hasta 300 V, hasta 350 V, hasta 600 V, hasta 650 V, hasta 800 V, hasta 1,200 V, hasta 1,500 V, hasta 5,000 V, hasta 7,500 V, o cualquier intervalo entre cualquiera de estos intervalos o puntos finales, incluyendo como puntos finales cualquier número abarcado por los mismos. El voltaje de los pulsos puede ser el mismo o diferente.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, la aplicación se realiza utilizando al menos dos electrodos espaciados desde 0 cm hasta 10 cm, tal como espaciados desde más de 0 cm hasta 10 cm, o desde 0.2 cm hasta 9 cm, tal como desde 0.5 cm hasta 5 cm, o espaciados desde 1 cm hasta 4 cm, o desde 2 cm hasta 3 cm, o 1.5 cm, o cualquier intervalo entre cualquiera de estos intervalos o puntos finales, incluyendo como puntos finales cualquier número abarcado por los mismos.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, los electrodos son electrodos de aguja, electrodos de placa, electrodos de punta roma o combinaciones de los mismos.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, los electrodos tienen una longitud (ya sea la longitud de la punta activa del electrodo o del eje de la sonda) que varía de 1 cm a 30 cm, tal como de 10 cm a 20 cm, o de 5 cm a 15 cm, y/o con una longitud de la porción activa de la sonda (por ejemplo, región energizable) que varía de 0.5 cm a 10 cm, tal como de 1 cm a 5 cm, o hasta 3 cm o hasta 4 cm, o cualquier intervalo entre cualquiera de estos intervalos o puntos finales, incluidos como puntos finales cualquier número abarcado por los mismos.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, uno o más pulsos de los pulsos eléctricos tienen una longitud de pulso (ancho) en el intervalo de ns a segundos, tal como en el intervalo de nanosegundos a ms, tal como de 1 picosegundo a 100 microsegundos, o de 1 picosegundo a 10 microsegundos, o de 1 picosegundo a 1 microsegundo, o de al menos 0.1 microsegundo hasta 1 segundo, o desde 0.5 microsegundos hasta 10 microsegundos, o hasta 20 microsegundos, o hasta 50 microsegundos, tal como 15, 25, 30, 35, 40, 55, 60, 75, 80, 90, 110 o 200 microsegundos, o cualquier intervalo entre cualquiera de estos intervalos o puntos finales, incluyendo como puntos finales cualquier número abarcado por los mismos. La longitud (ancho) de pulso de los pulsos puede ser la misma o diferente.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, la pluralidad de pulsos eléctricos tiene una frecuencia en el intervalo de 0 Hz a 100 MHz, tal como desde más de 0 Hz o 1 Hz hasta 100 MHz, tal como desde 2 Hz a 100 Hz, o desde 3 Hz a 80 Hz, o desde 4 Hz a 75 Hz, o desde 15 Hz a 80 Hz, o desde 20 Hz hasta 60 Hz, o desde 25 Hz a 33 Hz, o desde 30 Hz a 55 Hz, o desde 35 Hz a 40 Hz, o desde 28 Hz a 52 Hz, o cualquier intervalo entre cualquiera de estos intervalos o puntos finales, incluyendo como puntos finales cualquier número abarcado por los mismos. La pluralidad de pulsos eléctricos se puede suministrar a frecuencias altas, tales como 40 kHz a 100 MHz, tales como 50 kHz, 60 kHz, 75 kHz, 100 kHz, 250 kHz, 500 kHz, 1 MHz, 2 MHz, 10 MHz, 20 MHz, 50 MHz o 75 MHz, o cualquier intervalo que abarque estos valores, incluyendo como puntos finales cualquier número abarcado por los mismos.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, la pluralidad de pulsos eléctricos tiene una forma de onda que es cuadrada, triangular, trapezoidal, de decaimiento exponencial, de diente de sierra, sinusoidal y/o de polaridad alterna. En algunas realizaciones, la pluralidad de pulsos tiene una forma de onda en la que el pulso positivo y negativo tienen una energía absoluta equivalente suministrada, pero comprenden diferentes formas, voltajes o duraciones.

De acuerdo con realizaciones de los sistemas, la pluralidad de pulsos eléctricos tiene un número total de pulsos, y/o un número total de pulsos por ráfaga, que varía de 1 a 5,000 pulsos, tal como de al menos 1 a 3,000 pulsos, o al menos 2 a 2,000 pulsos, o al menos 5 a 1,000 pulsos, o al menos 10 a 500 pulsos, o de 10 a 100 pulsos, tal como de 20 a 75 pulsos, o de 30 a 50 pulsos, tal como 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70 o 90 pulsos, o cualquier intervalo entre cualquiera de estos intervalos o puntos finales, incluyendo como puntos finales cualquier número abarcado por los mismos.

Ejemplos

Ahora bien, habiendo descrito las realizaciones de la presente divulgación, en general, los siguientes Ejemplos describen algunas realizaciones adicionales de la presente divulgación. Si bien las realizaciones de la presente divulgación se describen en relación con los siguientes ejemplos y el texto y las figuras correspondientes, no existe la intención de limitar las realizaciones de la presente divulgación a esta descripción. Los siguientes ejemplos se presentan con el fin de proporcionar a aquellos con conocimientos ordinarios en la materia una descripción y divulgación completa de cómo utilizar las sondas divulgadas y reivindicadas en este documento. Se han realizado esfuerzos para garantizar la precisión con respecto a los números (por ejemplo, cantidades, temperatura, etc.), pero se deben tener en cuenta algunos errores y desviaciones. A menos que se indique lo contrario, las partes son partes en peso, la temperatura está en °C y la presión es igual o cercana a la atmosférica. La temperatura y presión estándar se definen como 20 °C y 1 atmósfera.

Ejemplo 1.

Los pacientes con cáncer de páncreas tienen uno de los pronósticos más sombríos de todos los tipos de cáncer, con una tasa de supervivencia aproximada a cinco años inferior al 5 %. Una causa principal de estas estadísticas desalentadoras es que la mayoría de los casos de cáncer de páncreas se diagnostican después de que ya se ha producido la metástasis. De todos los tipos de cáncer de páncreas, el adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC) representa aproximadamente el 95 % de los casos. La única opción curativa para los pacientes con PDAC es la cirugía, aunque la mayoría de los pacientes presentan tumores irresecables (debido a la afectación de estructuras críticas) y el pronóstico sigue siendo malo. La mayoría de los pacientes con PDAC metastásico reciben quimioterapia citotóxica como cuidados paliativos. Recientemente, se ha demostrado que un cóctel de quimioterapia combinatoria (FOLFIRINOX) que consiste en oxaliplatino, irinotecano, fluorouracilo y leucovorina mejora de manera incremental las tasas de supervivencia de los pacientes con cáncer de páncreas metastásico; sin embargo, su perfil de toxicidad asociado limita su uso a pacientes por lo demás sanos.

Para lograr un resultado clínico óptimo (con destrucción de las células cancerosas primarias y metastásicas), es importante considerar cómo las diferentes estrategias terapéuticas afectan los sistemas inmunológicos de los pacientes. La mayoría de las quimioterapias comunes pueden considerarse terapias inmunosupresoras y limitar o dificultar la respuesta inmune biológica natural. Lo que se necesita en la técnica es una modalidad de tratamiento primario, como una modalidad de extirpación no inmunosupresora y no térmica como IRE y/o HFIRE que apunta a la destrucción de células tumorales mientras que también apoya, mantiene y mejora la respuesta inmune biológica natural. Al atacar las células tumorales y/o cancerosas mediante métodos ablativos no térmicos, las células tumorales y/o cancerosas pueden en realidad actuar como su propia vacuna anticancerígena de múltiples agentes a través de la producción de antígenos tumorales resultantes del tejido y/o células destruidas. Asimismo, esto podría permitir potencialmente la destrucción de cánceres primarios y metastásicos y prevenir la probabilidad de recurrencia del cáncer. Se necesitan modalidades alternativas como complemento a la quimioterapia o como tratamientos primarios independientes para mejorar la respuesta inmunitaria. Los médicos también necesitan métodos y sistemas de planificación del tratamiento para determinar un régimen de tratamiento general que sea más eficaz para un paciente determinado. El método descrito en este Ejemplo 1 puede ayudar a los médicos a decidir qué tratamiento o tratamientos secundarios o posteriores, después de que se haya administrado la extirpación no térmica como tratamiento primario, son óptimos para un paciente determinado. Además, la extirpación no térmica, como IRE y/o HFIRE, puede prestarse como una modalidad de tratamiento preliminar o primario, ya que es un tratamiento no inmunosupresor, y un médico puede decidir administrar la extirpación no térmica antes de un tratamiento o tratamientos posteriores o secundarios, como la resección del tumor.

Además, un médico puede utilizar la retroalimentación en tiempo real de un parámetro de tratamiento, incluido, entre otros, un cambio en la corriente, durante el tratamiento de extirpación no térmica preliminar o primario, como IRE y/o HFIRE, para crear un plan de tratamiento específico para el paciente destinado a mantener, apoyar y/o mejorar la respuesta inmunitaria del paciente. Si hay un cambio positivo en la corriente, los médicos pueden dejar el tumorin situmientras se promueve la respuesta inmune, y seguimiento después de un período de tiempo, tal como 4-30 días, con la administración de tratamiento o tratamientos posteriores como resección del tumor, extirpación térmica, una extirpación no térmica posterior, quimioterapia, radioterapia, inmunoterapia, terapia biológica, terapia genética (edición genética) y/o combinaciones de las mismas. Si no hay un cambio positivo en la corriente, el médico podría realizar inmediatamente el tratamiento o tratamientos secundarios, como una resección inmediata del tejido, y poner al paciente en una terapia de quimioterapia estándar. Este enfoque podría aumentar considerablemente el número de pacientes que se beneficiarían de la extirpación no térmica como modalidad de tratamiento preliminar o primario.

Antecedentes

La electroporación irreversible (IRE), que puede incluir H-FIRE, es una técnica de extirpación no térmica y no inmunosupresora que se utiliza para eliminar tejido canceroso mediante la aplicación de pulsos eléctricos cortos a través de electrodos insertados directamente en un sitio objetivo. El campo eléctrico resultante aumenta el potencial transmembrana y altera la homeostasis celular a través de la formación irreversible de poros en la membrana, lo que conduce a la muerte celular. La IRE se puede utilizar para tratar tumores irresecables cercanos a estructuras vitales, como el PDAC que rodea la arteria mesentérica superior (SMA). Por lo tanto, la IRE se puede utilizar para tratar tumores con morfologías complejas, preservando al mismo tiempo los nervios y los vasos sanguíneos principales en la zona de tratamiento, lo que la convierte en una excelente candidata quirúrgica cuando la resección o las ablaciones térmicas están limitadas por estas estructuras críticas. Esta modalidad también es particularmente atractiva para tumores con invasión perineural, que se relaciona con dolor y empeoramiento del pronóstico. Hasta la fecha, la IRE se ha utilizado clínicamente para tratar tumores humanos de páncreas, próstata, hígado y riñón y actualmente se encuentra en ensayos clínicos para la extirpación del cáncer de páncreas irresecable. Se ha demostrado que la IRE es prometedora en el tratamiento del cáncer de páncreas localmente avanzado (LAPC). En un ensayo clínico de 200 pacientes, la IRE combinada con resección duplicó la tasa de supervivencia media de los pacientes con LAPC. La IRE se puede modular para enriquecer un microambiente antitumoral, superando los paradigmas tradicionales de tratamiento del cáncer de páncreas. Además, se divulga en este documento que el uso de un parámetro de tratamiento en tiempo real, tal como un cambio en la corriente medida, se puede utilizar para crear un régimen de tratamiento específico del paciente que mejora esta modulación y enriquecimiento que, a su vez, puede conducir a la regresión de la enfermedad primaria y metastásica a través de la producción de una respuesta inmune antitumoral. Los resultados iniciales sugieren una respuesta inmune sistémica positiva resultante de la extirpación local, lo que hace que esta tecnología sea potencialmente beneficiosa para las enfermedades metastásicas. Esta invención utiliza la opción de tratamiento con IRE ahora clínicamente disponible para monitorear la respuesta proinmune de un paciente en tiempo real.

Un campo de investigación que avanza rápidamente en tecnologías de extirpación basadas en energía se basa en el concepto de inmunomodulación que se promueve como resultado de una extirpación tumoral primaria, lo que podría contribuir a otro mecanismo de muerte y destrucción de células tumorales. Se ha demostrado que la combinación de procedimientos de extirpación no térmica, como IRE y/o HFIRE, con un tratamiento o tratamientos posteriores o secundarios de administración de inmunoterapias a un sujeto induce un efecto abscopal en el que la extirpación no térmica local promueve respuestas inmunes sistemáticas que conducen a la regresión de tumores y/o células cancerosas distantes del objetivo o sitio de tratamiento. Por el contrario, los métodos de extirpación térmica basados en altas temperaturas destruyen los tumores mediante necrosis disruptiva que produce la desnaturalización de las proteínas y reduce la cantidad de antígenos antitumorales intactos al tiempo que coagula el tejido, evitando el derrame de productos intracelulares a la circulación sistémica. Mientras que la extirpación no térmica, como IRE y/o HFIRE, mantiene intactos los orgánulos y proteínas intracitoplasmáticas, al tiempo que abre la membrana plasmática, liberando antígenos tumorales intactos y reconocibles. En particular, se ha demostrado que suministrar adyuvantes al sistema inmunológico del paciente promueve mejor una respuesta inmune sistémica positiva en los pacientes.

El mecanismo no térmico de la IRE promueve una respuesta más proinflamatoria y no inmunosupresora en comparación con las técnicas de extirpación térmica. Esto sugiere que una extirpación no térmica como IRE y/o HFIRE puede utilizarse junto con la inmunoterapia para optimizar la supervivencia del paciente. Esto también sugiere que puede ser posible crear un protocolo o régimen de tratamiento específico para el paciente utilizando retroalimentación en tiempo real de un parámetro de tratamiento, como un cambio en la corriente de aproximadamente 25 A-100 A, del procedimiento de IRE y/o HFIRE. Se ha examinado la respuesta inmune a IRE en modelos de osteosarcoma de rata y carcinoma renal de ratón. La respuesta antitumoral local (FIG. 1) se ha demostrado que es mayor en ratones BALB/c inmunocompetentes en comparación con ratones desnudos inmunodeficientes. Los ratones IC también mostraron una mayor infiltración de células T en relación con el control (FIGS. 2A-2D). En ratones tratados con IRE, la terapia también promovió una respuesta inmune sistémica que protegió a los ratones de una nueva exposición al tumor.

Este ejemplo puede describir el uso de la retroalimentación de corriente en tiempo real del tratamiento con IRE por parte del médico para determinar el tratamiento o tratamientos posteriores o secundarios óptimos para maximizar el resultado del paciente y maximizar la respuesta inmune del paciente. Dependiendo de la retroalimentación de los parámetros de tratamiento monitoreados y medidos, como un cambio en la corriente entre 25 A-100 A, el médico puede determinar si el paciente está teniendo una respuesta inmune positiva y elegir continuar el tratamiento, ya sea continuando con la extirpación no térmica o seleccionando el tratamiento posterior o secundario y un retraso óptimo entre estos tratamientos, si así lo desea. La extirpación no térmica, como IRE y/o HFIRE, puede crear una respuesta inflamatoria y aumentar la presentación de antígenos en el tumor primario, y esta liberación de antígenos y contenido celular de las células se puede monitorear en tiempo real utilizando el dispositivo de administración de pulsos de IRE. Este método puede permitir al médico tomar decisiones en tiempo real sobre terapias adyuvantes durante el propio tratamiento con IRE. Por lo tanto, la IRE se presta como terapia preliminar para determinar el alcance de la respuesta inmune de un paciente e informar a los médicos sobre qué terapia posterior administrar.

Resumen del método

Siete pacientes con adenocarcinoma ductal pancreático irresecable (PDAC) fueron tratados con IRE. El manejo postoperatorio de los pacientes tratados por lesiones pancreáticas con IRE es estándar y sigue las pautas para cualquier tipo de resección pancreática. Las células T reguladoras que expresan Forkhead box P3 (FoxP3) son un signo de tolerancia inmunitaria. Para identificar las células T reguladoras y los subconjuntos de FoxP3, las células mononucleares de sangre periférica (PBMC) aisladas se marcaron con anti-CD4-Pe-Cy-5, CD25-Pe y anti-FoxP3-AlexaFlour488. Se midieron las concentraciones de células CD4+ y CD25+ y los niveles de células T reguladoras utilizando un ensayo de citómetro de flujo para PBMC en células CD4+. Las células T reguladoras del subconjunto FoxP3 se identificaron como aquellas teñidas con anticuerpos contra FoxP3/CD25 y se identificaron de acuerdo con la expresión de CD4+, CD25hi y FoxP3+ mediante clasificación de células activada por fluorescencia (FACS). Todas las muestras de PBMC se analizaron dentro de las 3 horas posteriores a la recolección para garantizar la viabilidad celular.

Las formas de onda de corriente de los 7 tratamientos con IRE realizados se recopilaron del generador de pulsos de IRE. El cambio total en la corriente, así como la corriente promedio suministrada se calcularon utilizando un guion MATLAB (vR2016a, Mathworks Inc., Natick, MA, EE. UU.). Se realizó una regresión lineal para examinar la relación entre los cambios de corriente y en la población de células T utilizando el software JMP Pro (versión 13.0.0, SAS Institute, Cary, NC, EE. UU.). Para el análisis se utilizó un nivel de significancia estadística de 0.05. Las poblaciones de células T medidas a partir de muestras de sangre antes y 24 horas después del tratamiento con IRE, pero podrían ser hasta 5 días después del tratamiento con IRE, muestran una variedad de respuestas entre los 7 pacientes diferentes (Figura 6). Esto indica una respuesta del sistema inmunológico del paciente después del tratamiento con IRE. De los 7 pacientes tratados con IRE, algunos mostraron un aumento en las poblaciones de células T mientras que otros mostraron una disminución. Se descubrió que el cambio en los niveles de células T se correlacionaba linealmente con los cambios en la corriente eléctrica suministrada. En particular, un mayor cambio en los valores de corriente durante el tratamiento respondió a un cambio más negativo en los niveles de CD4+CD25+ y CD4+CD25+ FoxP3+. Se encontró que ambas relaciones lineales eran estadísticamente significativas (FIGS. 10A y 10B). Los datos de apoyo se pueden encontrar en las FIGS. 3-5. Tanto la corriente promedio como el cambio en la corriente están correlacionados linealmente con las poblaciones de células T(n= 7 pacientes) medido 24 horas después del tratamiento con IRE. La FIG. 6 muestra un gráfico de barras que muestra el intervalo de corriente y el cambio porcentual en las poblaciones de células T del paciente antes y 24 horas después de IRE.

Considerando la gran necesidad de nuevos enfoques para tratar los cánceres de páncreas en etapa avanzada con intención curativa, este método permite a los médicos tomar una decisión en tiempo real con respecto a un tratamiento posterior o secundario. El modelo lineal predictivo sugerido se puede implementar en la clínica durante la extirpación no térmica, como los tratamientos con IRE y/o HFIRE, para correlacionar la retroalimentación del tratamiento con una respuesta inmune específica del paciente. La relación entre la corriente suministrada y los cambios en la respuesta inmune del paciente podría posicionar a la IRE como una terapia preliminar o primaria que los médicos pueden usar para tratar la enfermedad subyacente, evaluar a los pacientes como posibles candidatos para la inmunoterapia y ayudar al médico a formular regímenes de tratamiento específicos para el paciente para aumentar la respuesta inmune positiva y los resultados generales positivos. Esta capacidad de detección podría evitar rondas innecesarias de tratamientos ineficaces y permite un plan de tratamiento más personalizado.

Los pacientes elegibles para una cirugía de resección tumoral u otra terapia inmunosupresora pueden someterse primero a un procedimiento con IRE y/o HFIRE no térmico. Si hay un cambio positivo en un parámetro de tratamiento seleccionado, como un cambio en la corriente de aproximadamente 25 A-100 A, el médico puede decidir dejar el tumorin situy esperar un retraso intencional en el tiempo, como más de un día, para que se produzca la respuesta inmunitaria óptima antes de resecar y administrar inmunoterapia. Si durante el procedimiento no térmico no hay un cambio positivo en el parámetro de tratamiento seleccionado, como la corriente, el médico podría resecar y/o realizar inmediatamente la terapia inmunosupresora. Este enfoque podría aumentar considerablemente el número de pacientes que se beneficiarían de la IRE.

Ejemplo 2.

Los pacientes con cáncer de páncreas tienen uno de los pronósticos más sombríos de todos los tipos de cáncer, con una tasa de supervivencia aproximada a cinco años del 9 %. La única opción curativa para los pacientes con adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC) es la resección quirúrgica, aunque la mayoría de los pacientes presentan tumores irresecables debido a la proximidad del tumor a estructuras críticas o con enfermedad metastásica. Las terapias basadas en el sistema inmunológico han ganado atención recientemente debido a su éxito clínico temprano en alterar el curso de la enfermedad en pacientes con cánceres previamente intratables. Lamentablemente, la naturaleza relativamente inmunosupresora del cáncer de páncreas dificulta la administración sistémica de inmunoterapias en el PDAC en comparación con otros tipos de tumores. Este fenotipo inmunosupresor del cáncer de páncreas se deriva de células inmunes especializadas, como las células T reguladoras (Treg) células, que en última instancia enmascaran el tumor del sistema inmunológico, lo que resulta en una respuesta inmune anticancerígena reducida.

Se ha demostrado que una respuesta antitumoral local es mayor en ratas inmunocompetentes en comparación con ratas inmunodeficientes después de un tratamiento con IRE no térmico. Además, se ha demostrado que la IRE no térmica reduce la resistencia al bloqueo de un punto de control inmunitario en un modelo de rata. Al utilizar métodos de interrupción del tumor, el tumor puede actuar como su propia vacuna contra el cáncer a través de la producción de antígenos tumorales específicos del paciente asociados con el tejido extirpado. La producción de neoantígenos junto con disminuciones en las poblaciones de células inmunes supresoras como las células Treg en la zona de extirpación pueden provocar una mayor participación del sistema inmunológico proinflamatorio. Esto podría facilitar potencialmente la destrucción de tumores primarios y metastásicos y prevenir la probabilidad de recurrencia del cáncer después del tratamiento. La extirpación no térmica, como IRE y/o HFIRE, se ha utilizado para tratar tumores humanos de próstata, hígado y riñón. En pacientes con cáncer de páncreas localmente avanzado (LAPC), se ha demostrado que la IRE casi duplica la supervivencia media cuando se combina con quimioterapia. Sin embargo, dado que se ha demostrado que algunos tipos de quimioterapia tienen un efecto citotóxico sobre las células inmunes, algunos pacientes muestran una disminución en los niveles de células Treg que pueden beneficiarse de los efectos sinérgicos de la IRE y la inmunoterapia.

Recientemente, se ha demostrado que las poblaciones de células Treg circulantes en la sangre de pacientes con cáncer de páncreas irresecable sometidos a quimioterapia están asociadas con mejores tasas de supervivencia general. Este Ejemplo 3 puede demostrar que el informe de que las poblaciones de células Treg posteriores a IRE están correlacionadas con el cambio en un parámetro de tratamiento, en este caso dicho parámetro de tratamiento fue la corriente suministrada al tumor local. En concreto, un cambio de aproximadamente 25 A resultó en un cambio negativo en las poblaciones de células Treg 24 horas después del tratamiento con IRE. Dado que los cambios de corriente se pueden monitorear en tiempo real, los cambios futuros en poblaciones de células Treg se pueden predecir durante el tratamiento con IRE. Esta capacidad de predecir cambios en el sistema inmunológico sistémico del paciente puede mejorar las aplicaciones del tratamiento y tiene el potencial de maximizar las opciones posteriores al tratamiento.

Métodos.

Siete pacientes con cáncer de páncreas en estadio 3 fueron tratados con IRE mediante procedimiento de laparotomía. Antes del procedimiento de colocación de electrodos, se utilizó una ecografía bidimensional para verificar la presencia de enfermedad metastásica y confirmar el tamaño del tumor primario. Se utilizó ultrasonido durante la colocación de la aguja para delimitar el tumor primario y garantizar la colocación adecuada de la aguja (FIG. 7). Los pacientes estaban bajo un protocolo paralizante y narcótico adecuado. El primer conjunto de pulsos consistió en 20 pulsos por par de sondas que se utilizaron para evaluar la fibrosis local y la resistencia del tejido. El resto del tratamiento consistió en 100-300 pulsos por par de sondas dependiendo de los cambios en la resistencia medida en cada par de sondas.

El manejo postoperatorio de los pacientes tratados por lesiones pancreáticas con IRE fue estándar y siguió las pautas para cualquier tipo de resección pancreática.

Ensayo de citometría de flujo

Se recogieron muestras de sangre de los pacientes antes y 24 horas después del procedimiento con IRE. Las muestras de sangre fueron transportadas al laboratorio para su procesamiento inmediato para aislar las células mononucleares de sangre periférica (PBMC). Brevemente, los glóbulos rojos se lisaron con un tampón de lisis hipotónico y las PBMC totales se aislaron y almacenaron a -80 °C en medio RPMI con 10 % de albúmina sérica humana y 10 % de DMSO. Las células T reguladoras que expresan Forkhead box P3 (FoxP3) son un signo de tolerancia inmunitaria. Para identificar los subconjuntos Treg y FoxP3, las PBMC aisladas se tiñeron con el conjunto de tampón de tinción FoxP3 (130-093-142, Miltenyi Biotec, Alemania) según las instrucciones del fabricante y se evaluaron utilizando FACSCalibur (BD Biosciences, San Jose, CA). A continuación, se identificó la población de linfocitos CD4+ utilizando BD FACSCalibur (BD Biosciences, San Jose, CA), luego se clasificaron y registraron las subpoblaciones. Para cada paciente, las muestras de PBMC obtenidas antes de la IRE y 24 horas después de la IRE se procesaron y analizaron simultáneamente para evitar la variabilidad experimental debido al procedimiento de descongelación y tinción. Los datos se registraron y el análisis se realizó utilizando el software FlowJo (Ashland, OR).

Análisis de forma de onda

Las formas de onda actuales de los siete tratamientos con IRE realizados se recopilaron del generador de pulsos de IRE (FIG. 8). El cambio total en la corriente, así como la corriente promedio suministrada se calcularon utilizando un guion MATLAB (vR2016a, Mathworks Inc., Natick, MA, EE. UU.). Se realizó una regresión lineal para examinar la relación entre la corriente y los cambios en la población de células T utilizando el software JMP Pro (versión 13.0.0, SAS Institute, Cary, NC, EE. UU.). Para el análisis se utilizó un nivel de significancia estadística de 0.05.

Resultados.

Las poblaciones de células Treg medidas a partir de muestras de sangre antes y 24 horas después del tratamiento muestran una variedad de respuestas entre los siete pacientes diferentes (FIG. 9). Estas poblaciones de células Treg representan tanto las células Treg naturales como las estimuladas, que pueden atenuar las respuestas inmunes antitumorales. De los pacientes tratados con IRE, algunos mostraron un aumento en las poblaciones de células T, mientras que otros mostraron una disminución. Se encontró que el cambio en los niveles de células Treg se correlacionaba linealmente con los cambios en la corriente eléctrica suministrada (FIG. 6). El intervalo de corriente se define como la diferencia entre los valores de corriente de salida máximo y mínimo alcanzados durante el tratamiento. En particular, un mayor cambio en el valor de la corriente durante el tratamiento respondió a un cambio más negativo en los niveles de CD4+CD25+ y CD4+CD25+FoxP3+. Se encontró que ambas relaciones lineales eran estadísticamente significativas (FIGS.

10A-10B).

Discusión.

Los siete pacientes tuvieron una variedad de respuestas en el cambio de corriente de salida, que oscilaron entre aproximadamente 17 A y 30 A. Este intervalo indica que el contenido de la zona de tratamiento varía de un paciente a otro y la impedancia eléctrica cambia de manera diferente en respuesta a tratamientos con voltaje aplicado y espaciado de electrodos similares. Estos resultados indican que el grado en que el tejido objetivo sufre cambios de impedancia afecta a las poblaciones de células relacionadas con la respuesta inmune en la zona de extirpación y el área circundante. La electroporación induce poros en las membranas de las células en la zona objetivo, lo que puede inducir inflamación que resulta en edema y producción de antígenos. A su vez, estos cambios reducen la impedancia del tejido, lo que resulta en una mayor salida de corriente. Además, aunque la IRE retiene los elementos estromales de la vasculatura, el tratamiento puede interferir con las células endoteliales, lo que promueve aún más la inflamación en el sitio del tratamiento.

La disminución de células Treg en la zona de extirpación también crea una respuesta inflamatoria en el sitio del tumor primario. Dado que se ha demostrado previamente que la reducción sistémica de células Treg mejora el pronóstico de los pacientes con cáncer de páncreas; la eliminación de estas células inhibidoras podría cambiar el microambiente tumoral de un estado antiinflamatorio a uno más favorable para la activación/promoción del sistema inmunológico antitumoral. Durante el tratamiento, este cambio se puede predecir monitoreando el cambio en la corriente de salida suministrada a través de los electrodos. En la práctica, estos resultados implican que la disminución de la población de Treg se puede predecir en tiempo real utilizando el dispositivo de suministro de pulsos de IRE. La relación entre la corriente suministrada y los cambios en las poblaciones de células inmunes del paciente, más allá de las poblaciones de células Treg también podrían posicionar a la IRE como una terapia preliminar que los médicos podrían usar para evaluar a los pacientes para la inmunoterapia.

En última instancia, esta correlación puede proporcionar a los médicos una métrica que pueden utilizar para optimizar un tratamiento con IRE y la terapia posterior.

Este ejemplo puede describir y al menos demostrar el uso de la retroalimentación de corriente en tiempo real como un parámetro de tratamiento del tratamiento con IRE que debe utilizar el médico al determinar la posibilidad de una terapia secundaria o posterior para maximizar los resultados del paciente y maximizar la respuesta inmune. El modelo lineal predictivo sugerido se puede implementar en la clínica durante los tratamientos con IRE para correlacionar la retroalimentación del tratamiento con la población de células Treg prevista del paciente, lo que normalmente se desconoce hasta horas después del tratamiento. Esta información proporciona a los médicos una métrica muy necesaria para monitorear una faceta de la respuesta inmune del paciente. Considerando la gran necesidad de nuevos enfoques para el tratamiento de cánceres de páncreas en etapa avanzada, creemos que este enfoque podría posicionar a la IRE como una posible terapia preliminar o primaria que puede usarse para evaluar a los pacientes para la terapia de seguimiento adecuada. Por ejemplo, un paciente que muestra un cambio previsto alto en células Treg tal vez se beneficiarían más de un tratamiento secundario o posterior de inmunoterapia que de quimioterapia, que ha demostrado tener un efecto citotóxico sobre las células inmunes. Además, la capacidad de predecir una población de células Treg inmutable en algunos pacientes podría evitar rondas innecesarias de tratamientos ineficaces y proporcionar un plan de tratamiento más personalizado. Esta capacidad de detección puede mejorar los procesos de toma de decisiones de los médicos con respecto al tratamiento de seguimiento y, en última instancia, los resultados del paciente. Como se analiza en otra parte de este documento, la evaluación puede confirmar el aumento de la actividad inmunitaria y/o una disminución de la actividad inmunosupresora y, de este modo, optimizar aún más la estrategia de tratamiento posterior a la extirpación no térmica.

Ejemplo 3.

El carcinoma hepatocelular canino (HCC) es un tumor hepático primario poco común que puede presentarse en tres formas: masivo, nodular y difuso. La forma masiva representa alrededor del 60 % de los HCC y tiene un pronóstico excelente cuando se puede tratar quirúrgicamente, mientras que no existe un tratamiento efectivo para las formas nodular y difusa. El pronóstico para los perros diagnosticados con HCC no resecable ha sido sombrío durante décadas, con una supervivencia media medida en semanas a meses, a pesar de la quimioterapia, las terapias dirigidas y la radiación. La inmunoterapia es una opción terapéutica atractiva para los tumores hepáticos primarios, porque surgen en el contexto de un microambiente inmunotolerante. En este ejemplo se describe el efecto de H-FIRE sobre la estimulación inmunológica local y sistémica.

La electroporación irreversible de alta frecuencia (H-FIRE) es una técnica para el tratamiento focal de tejidos patológicos que implica la colocación de electrodos mínimamente invasivos dentro del tejido tumoral objetivo. Basado en la electroporación irreversible estándar (IRE), H-FIRE induce una serie de pulsos eléctricos bipolares cortos (que varían de 1 nanosegundo a 5 microsegundos), que se aplican para desestabilizar la membrana celular, creando nanoporos e induciendo la muerte celular de manera no térmica. H-FIRE preserva la matriz extracelular, la vasculatura tisular principal, los nervios y otras estructuras sensibles, al tiempo que elimina la necesidad de utilizar paralizantes durante el tratamiento. Se cree que los tratamientos con HFIRE promueven una respuesta inmune antitumoral, son independientes del flujo sanguíneo local, pueden administrarse rápidamente y pueden visualizarse en tiempo real.

Un retriever de pelo liso diagnosticado con sarcoma histiocítico presentaba antecedentes de enfermedad degenerativa de la articulación coxofemoral, déficits de reacción postural asociados con neuropatía ciática y una gran masa periarticular de la articulación coxofemoral izquierda. Un solo tratamiento con IRE en el tumor primario seguido de quimioterapia con lomustina fue curativo, ya que el perro logró una respuesta completa y fue sacrificado por razones no relacionadas aproximadamente 5 años después del tratamiento con IRE/quimioterapéutico. Las biopsias posteriores al tratamiento indicaron infiltrados significativos de células T (FIGS. 11A-11C).

Tras esta respuesta, se examinó el efecto de la terapia con IRE sobre el sistema inmunológico. Se utilizó un modelo murino de adenocarcinoma cortical renal (RENCA) en 2 grupos de ratones: 1) ratones inmunodeficientes y 2) ratones inmunocompetentes. Durante estos experimentos, a ambos grupos de ratones se les implantaron células RENCA y, tras la formación del tumor, se los trató con IRE.

El tratamiento dio como resultado un aumento significativo de la tasa de respuesta tumoral y de la supervivencia general en los ratones inmunocompetentes en comparación con los ratones inmunodeficientes. Se observó una infiltración tumoral linfocítica CD3+ robusta después de la IRE en los ratones inmunocompetentes tratados. Además, cuando se volvió a exponer a la misma línea celular 18 días después del tratamiento con IRE, el crecimiento del tumor se redujo significativamente o se evitó por completo (FIGS. 2A-2D). Estos datos pueden respaldar que la IRE puede promover una respuesta inmune que puede invocar una reacción inmune sistémica más allá de la región de extirpación. Como se analiza en otra parte de este documento, se utiliza una manera no inmunosupresora tal que se produce una respuesta inmune innata inicial y local seguida de la promoción de la respuesta inmune adaptativa, que puede ser eficaz para atacar y destruir las células circulantes y/o metastásicas.

Ejemplo 4.

La IRE es una técnica diseñada para extirpar tejido canceroso mediante la administración de pulsos eléctricos cortos a través de electrodos insertados directamente en tumores específicos (FIG. 17). La IRE se desarrolló originalmente para tumores no resecables; sin embargo, a medida que estas técnicas han evolucionado, las aplicaciones clínicas que pueden beneficiarse de la precisión y la naturaleza no térmica del enfoque ahora se pueden ampliar, lo que se analiza al menos en este ejemplo.

Se desarrollaron varios modelosin vitroe imitadores de tejidos para evaluar los efectos de campo de IRE y H-FIRE. Estos incluyen monocultivos celulares, modelos esferoides, imitadores de tejidos en 3D y organoides en 3D (FIGS. 18A-18E). Los estudios con estos modelos se han validado en una variedad de modelos animales preclínicos, incluidos ratones, ratas, cerdos y perros, en ensayos clínicos tanto en humanos como veterinarios.

Las FIGS. 18A-18E pueden demostrar el tratamiento y modelado con H-FIRE en una imitación de tumor en 3D. FIG. 18A) Configuración experimental con electrodos insertados en un tejido imitador. FIGS. 18B-18E) La tinción de tejido vivo/muerto divulga regiones del tejido impactadas después de 80 ráfagas que contienen (FIG.

18B) 2, (FIG. 18C) 24, y (FIG. 18D) 50 pulsos bipolares de 2 ps con un retraso de 2 ps entre pulsos alternos.

(FIG. 18E) Tratamiento difuso de 50 pulsos bipolares de 2 |js con 20 ms entre pulsos alternos. Barra de escala = 2 mm.

En estos modelosin vitro,se observó que el tratamiento con IRE de células de cáncer de páncreas Pan02 de ratón promovía un microambiente proinflamatorio. Se observó que la IRE induce la muerte celular de forma dependiente de la dosis, al mismo tiempo que aumenta la producción de mediadores proinflamatorios, como IL-6 (FIGS. 19A-19D). Además, se ha demostrado que el tratamiento con IRE reduce, de forma dependiente de la dosis, las concentraciones de genes asociados con el microambiente inmunosupresor, incluida la linfopoyetina estromal tímica (Tslp) y Ccl2 (FIGS. 19A-19D). Las células derivadas del epitelio son los principales productores de TSLP, que se ha implicado en el aumento de los microambientes de Th2 y en la facilitación de la polarización de los macrófagos M1 a fenotipos M2/TAM. Asimismo, se ha demostrado que CCL2 tiene múltiples funciones pro-tumorigénicas, entre ellas promover el crecimiento, facilitar la angiogénesis y reclutar células del estroma del huésped para apoyar la progresión.

Las FIGS. 19A-19D muestran los resultados del análisis de la vía de expresión genética del microambiente tumoral después de H-FIRE. Para definir mejor los cambios en el microambiente del tumor 4T1in situ,utilizamos perfiles de expresión genética y software de análisis de vías comerciales para identificar funciones biológicas y redes genéticas afectadas por el tratamiento. En estos estudios, observamos una disminución significativa de los genes asociados al cáncer de mama en los tumores extirpados en comparación con los grupos de tumores no tratados. También observamos un cambio significativo en el equilibrio entre la transcripción de genes inmunosupresora y proinflamatoria asociada. Después del tratamiento, los genes asociados con la inmunosupresión disminuyeron significativamente, mientras que los genes asociados con la inflamación y las respuestas inmunes proinflamatorias se aumentaron significativamente. Específicamente, como se muestra en este documento, observamos un cambio significativo en el microambiente tumoral hacia un perfil de Th1/Th17 y niveles altos de IL-6 después de la extirpación del tumor. Se encontró un aumento significativo en la señalización de IL-2 en tumores que recibieron una dosis de subextirpación de H-FIRE, consistente con una mayor expansión y reclutamiento de linfocitos. Las redes de señalización asociadas con la citotoxicidad también aumentaron significativamente en los tumores sensibles, probablemente asociado con una mayor muerte celular después del tratamiento. También se muestra en este documento que las redes de genes asociadas con el reclutamiento de leucocitos se aumentaron de manera significativa en los tumores después de H-FIRE. Las redes de señalización de IL-17 y de presentación de antígenos también se aumentaron de forma significativa en algunos grupos de animales. Estos datos son consistentes con el cambio proinflamatorio observado en el microambiente tumoral y pueden sugerir que la señalización del sistema inmune adaptativo puede beneficiarse de esta estrategia de extirpación tumoral. En conjunto, estos datos indican que el tratamiento con H-FIRE cambia el microambiente tumoral, transformándolo de uno favorable para la progresión tumoral a un microambiente antitumoral y proinflamatorio impulsado por una mayor inmunidad celular.

Ejemplo 5.

El modelado específico del paciente y el tratamiento con IRE tienen efectos terapéuticos beneficiosos sobre la progresión clínica del cáncer de páncreas. Se completó y se informó un estudio inicial de IRE en 200 pacientes con LAPC en estadio radiográfico III y resultados perioperatorios a 90 días, falla local y supervivencia general (NCT02041936) (Martín et al. Treatment of 200 locally con Advanced (stage III) pancreatic adenocarcinoma patients with irreversible electroporation: safety and efficacy. Annals of surgery. 2015; 123(4): 1008-25. Todos los pacientes se sometieron a quimioterapia y el 52 % de los pacientes recibieron quimiorradioterapia durante una mediana de 6 meses antes de la IRE. Los resultados iniciales sugirieron que la IRE redujo la duración de las estadías hospitalarias, redujo las tasas de recurrencia local y aumentó la supervivencia de 13 meses a 28.3 meses.

Más allá de estos beneficios, un examen más detallado de la respuesta del sistema inmunológico reveló una disminución de poblaciones de Treg en el páncreas dentro de los primeros 3 días después del tratamiento. Nueve días después de la IRE se produjo una aparente afluencia de células T inflamatorias. La infiltración de células inmunes fue paralela a la reepitelización vascular, y se esperaba que esta población contuviera proporcionalmente más células T CD8+ citotóxicas, macrófagos proinflamatorios y células T auxiliares antitumorales (Th1), así como menos células T reguladoras, macrófagos antitumorales, MDSC y células Th17.

Ejemplo 6.

A pesar de los tratamientos prometedores contra el cáncer, la enfermedad metastásica y la recurrencia siguen siendo desafíos importantes. Se necesitan nuevos paradigmas terapéuticos y estrategias de tratamiento para eliminar la mortalidad. La electroporación irreversible (IRE) y la electroporación irreversible de alta frecuencia (H-FIRE) son enfoques terapéuticos emergentes para la extirpación de tumores. Estas técnicas utilizan una serie de pulsos eléctricos aplicados a través de electrodos insertados directamente en el tumor objetivo para inducir la muerte de las células cancerosas sin la generación de efectos térmicos significativos.

Este ejemplo puede describir y demostrar los efectos de estas estrategias de tratamiento tanto en la extirpación del tumor como en los cambios en el microambiente local del tumor. Se observó que ambos tratamientos eran eficaces para mejorar los resultados de supervivencia y reducir la extirpación tumoral en modelos de cáncer de mama y de páncreas. Asimismo, se observó que estos tratamientos mejoran la inmunidad antitumoral innata y adaptativa al cambiar el microambiente tumoral de un entorno inmunosupresor que favorece el crecimiento y la metástasis del tumor a un entorno proinflamatorio que restringe la progresión del tumor. Véase por ejemplo las FIGS. 12A-16. Esto puede ocurrir a través de la reducción de leucocitos protumorales en el campo de tratamiento, la liberación mejorada de patrones moleculares asociados al daño proinflamatorio y un mayor reclutamiento de células presentadoras de antígenos y linfocitos al área tratada. La naturaleza no térmica del tratamiento puede resultar en una mayor disponibilidad de antígenos tumorales en un estado no desnaturalizado, lo que puede mejorar la presentación de antígenos y la participación del sistema inmunológico adaptativo antitumoral.

En última instancia, la promoción del sistema inmunológico adaptativo mejora la detección y erradicación de células metastásicas en sitios distales al tumor primario y al sitio de tratamiento. En conjunto, estos datos pueden indicar que se pueden lograr mejores resultados terapéuticos con un enfoque de tratamiento y resección, en el que la resección se realiza aproximadamente 5-14 días después del tratamiento con IRE o HFIRE después de la activación del sistema inmunológico adaptativo. El aumento de la presentación de antígenos tumorales y el reclutamiento de linfocitos pueden mejorar las estrategias de tratamiento convencionales con quimioterapéuticos y complementar los enfoques inmunomoduladores emergentes dirigidos a los tumores primarios, las lesiones metastásicas y la prevención de la recurrencia.

Ejemplo 7.

Este ejemplo puede describir el tratamiento con HFIRE en HCC en caninos. Se reclutaron tres perros con HCC resecable. Se realizó una TC para planificar el tratamiento con HFIRE antes del parto el día 0. La TC postratamiento y la resección del tumor se realizaron el día 4. Los perros fueron hospitalizados después de HFIRE hasta el alta. Las muestras de biopsia previas y posteriores a HFIRE se procesaron con H&E e IHC para CD3, CD4, CD8 y CD79a. Se recogió sangre los días 0, 2 y 4 para CBC y química.

La HFIRE generalmente dio como resultado volúmenes de extirpación predecibles evaluados mediante CT posterior al tratamiento y muestras macroscópicas. Durante la HFIRE no se detectó interferencia cardíaca y se produjo una contracción muscular mínima. No se produjeron eventos adversos clínicamente significativos secundarios a HFIRE. Microscópicamente, en la mayoría de las muestras se observó una zona de extirpación bien definida rodeada por una zona reactiva. Esta zona estaba compuesta principalmente de colágeno en maduración intercalado con algunos fibroblastos, macrófagos y linfocitos CD3+/CD4-/CD8- no identificados en las muestras previas al tratamiento. Las FIGS. 26A-26D pueden mostrar una forma de onda de voltaje que puede ilustrar el electrodo bipolar, un esquema de la configuración experimental y una comparación entre una forma de onda de voltaje IRE típica y la forma de onda de voltaje HFIRE utilizada en esta evaluación.

Métodos

Perros. Los perros diagnosticados con HCC fueron evaluados para su inclusión con un hemograma completo, química sérica, análisis de orina, tiempo de protrombina, tiempo de tromboplastina parcial, imágenes de TC de tórax y abdomen con contraste de triple fase y biopsia con aguja gruesa guiada por ecografía de la masa hepática antes de la inscripción. Los criterios de inclusión incluyeron la presencia de un tumor hepático primario quirúrgicamente resecable, un diagnóstico histológico de HCC y enzimas hepáticas inferiores a 4 veces el límite de referencia superior. Se excluyeron los perros si su tumor no era resecable según una consulta con un cirujano certificado o si se esperaba que la supervivencia fuera inferior a 6 semanas debido a la presencia de comorbilidades significativas.

Obtención de imágenes. Se tomaron imágenes de los perros utilizando un escáner de TC Toshiba Aquilion. Los perros fueron anestesiados mediante anestesia por inhalación y conteniendo la respiración durante la exploración. Se obtuvieron exploraciones de tórax y abdomen previas al contraste, inmediatas, con 1 minuto de retraso y con 3 minutos de retraso, utilizando agente de contraste e inyector a presión. Las imágenes fueron analizadas en la estación de imágenes Horos. Se tomaron imágenes de los perros antes del tratamiento con H-FIRE y 4 días después del tratamiento.

Tratamiento con H-FIRE.

Un generador de electroporación irreversible de alta frecuencia (HFIRE) construido a medida (EPULSUS)®-FBM1-5, Energy Pulse Systems, Lisboa, Portugal) capaz de producir pulsos bipolares de submicrosegundos en ráfagas rápidas, se utilizó para administrar la terapia con HFIRE a través de un único electrodo bipolar de calibre 18 (AngioDynamics Inc., Latham, NY, EE. UU.) por vía transcutánea. El generador fue configurado para suministrar 300 ráfagas de una amplitud de voltaje de 2,250 V a través de una forma de onda de voltaje que presenta anchos de pulso de 2 ps con un retraso de 5 ps entre cada cambio de polaridad (2-5-2; encendidoapagado-encendido [|js]) para un tiempo de encendido total (tiempo de energizado) de 100 ps para cada ráfaga. Se utilizó un osciloscopio (DPO2002B, Tektronix Inc., Beaverton, OR, EE. UU.) para monitorear las formas de onda de voltaje y corriente posteriores a la atenuación de la señal utilizando una sonda de alto voltaje 1000x (P5210A, Tektronix Inc., Beaverton, OR, EE. UU.) y pasando a través de una sonda de corriente (2877, Pearson Electronics, Palo Alto, CA, EE. UU.). Una forma de onda de voltaje de la Figura 1 ilustra el electrodo bipolar, un esquema de la configuración experimental y una comparación entre una forma de onda de voltaje de IRE típica y la forma de onda de voltaje de HFIRE utilizada en esta evaluación.

Modelado numérico.

Se puede emplear el modelado numérico para predecir distribuciones de campos eléctricos y determinar los umbrales de campo eléctrico necesarios antes del tratamiento de los pacientes. Las imágenes de tomografía computarizada (TC) abdominal de pacientes con HCC se importaron a un 3D Slicer (una plataforma de código abierto para informática de imágenes médicas), donde se resaltaron y etiquetaron las características anatómicas relevantes (hígado, arteria hepática y tumor). Luego se utilizó una herramienta de creación de modelos de superficie para interpolar entre cortes y reconstruir las características identificadas en tres dimensiones. Cada geometría relevante se transfirió a 3-matic (Materialse, Lovaina, Bélgica), donde se reconstruyó el electrodo bipolar y se colocó en el modelo de tejido tumoral simulado. Todo el conjunto fue mallado para su importación a un paquete comercial de elementos finitos (COMSOL Multiphysics, v.5.4; Estocolmo, Suecia) para su análisis utilizando condiciones iniciales y límites predefinidos (FIG. 34). Luego se asignaron propiedades eléctricas dinámicas al tejido normal y maligno dentro de geometrías hepáticas específicas del paciente utilizando datos de tejido normalizados a las propiedades del tejido hepático.

Los métodos para predecir distribuciones de campos eléctricos para HFIRE son similares a los descritos para las terapias con IRE. La ecuación que rige el potencial eléctrico, O al final de un pulso se determinó a partir de la ecuación 1 utilizando la aproximación electrocuasiestática y la distribución del campo eléctrico,Etomando el gradiente del potencial eléctrico como se muestra en la ecuación 2.

0=-V(üVct>) (1)

E=-VO(2)

, donde a es la conductividad del tejido. Las condiciones de límite eléctricas en la interfaz entre el tejido y el electrodo se establecieron en O = V (fuente) y O = 0 (sumidero). Los límites que no estaban en contacto con un electrodo se consideraban eléctricamente aislantes.

Se aplicó una ecuación de Pennes Bioheat modificada, que se muestra en la ecuación 3, para simular la temperatura del tejido durante todo el tratamiento.

Pcp^ = V-(kVT)-a>bpbcb( T - T b) o\V<t>\2(3)

donde p es la densidad del tejido, cb es el calor específico del tejido, k es la conductividad térmica, Wb es la perfusión sanguínea, pbes la densidad de la sangre, cb es el calor específico de la sangre, y Tb es la temperatura de la sangre. Los límites del tejido se definieron como adiabáticos en el borde del dominio para ilustrar el aumento máximo de temperatura dentro del modelo de tejido. Además, se aplicó un enfoque de ciclo de trabajo a la simulación térmica, promediando la energía térmica de un solo pulso durante un período de 1 s para reducir significativamente el tiempo de cálculo. La FIG. 27 proporciona un esquema que describe cada paso del proceso de reconstrucción 3D, incluido un modelo de elementos finitos específico del paciente.

Hospitalización de perros y resección de tumores

Los perros fueron hospitalizados después del tratamiento con H-FIRE en la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI) para su seguimiento, hasta la resección quirúrgica de su HCC. La cirugía se realizó 4 días después del tratamiento con H-FIRE, inmediatamente después de la segunda TC computarizada. La resección del tumor se realizó mediante una técnica quirúrgica estándar. Después de la cirugía, el tumor fue sometido a histopatología e inmunohistoquímica. Los perros fueron recuperados en la UCI y dados de alta a sus dueños 2 días después. Se realizó un nuevo examen de control y una extracción de sangre 2 semanas después de la extirpación quirúrgica (día 14). Se realizaron CVC, química sérica y análisis séricos en la sangre extraída en cada momento.

Histopatología e inmunohistoquímica.

Las muestras de biopsia previas y posteriores a H-FIRE se procesaron dentro de los 20 minutos posteriores a la escisión. Las muestras de biopsia fueron evaluadas por un patólogo certificado (SLC) para confirmar un diagnóstico definitivo y evaluar la integridad de la escisión. Las muestras post-HFIRE se examinaron macroscópicamente para identificar regiones de electroporación, tumor no tratado e hígado normal, no neoplásico. En la mayoría de las muestras se identificaron claramente focos de electroporación como focos bien delimitados de hemorragia y necrosis. Se tomaron secciones a través de estas áreas para examinar la interfaz tratada/no tratada. Las secciones se procesaron rutinariamente y se tiñeron con H&E. Se realizó inmunohistoquímica para CD3, CD4, CD8 y CD79a para evaluar la respuesta inmune local al tratamiento.

Análisis de expresión genética.

Se utilizó tejido tumoral fijado con formalina e incluido en parafina (FFPE) antes y después del tratamiento con H-FIRE en un SuperArray para comparar la expresión genética específica entre el tratamiento previo y el tratamiento posterior. Se seleccionaron secciones de la zona de transición, en el tumor extirpado/no extirpado del tumor posterior al tratamiento, para la extracción de ARN. Se extrajo ARN total de cortes de 10 pm de espesor de cada una de las biopsias tumorales previas al tratamiento y de los tejidos FFPE posteriores al tratamiento. La extracción de ARN se realizó utilizando un kit de aislamiento de ARN (Zymo Research Corporation, Irvine, California, EE. UU.), de acuerdo con las instrucciones del fabricante. El ARN extraído se cuantificó y evaluó mediante control de calidad QA/QC aseguramiento de calidad estándar. Las muestras de ARN resultantes pasaron por síntesis de primera cadena y amplificación por qPCR en un termociclador ABI 7500 FAST, de acuerdo con el protocolo del perfilador RT2 de Qiagen. Se utilizó un super arreglo personalizado, específico para perros, desarrollado y validado en nuestro laboratorio, basado en la plataforma del perfilador RT2 de Qiagen. Nuestro diseño de matriz contiene 89 genes de interés, asociados con la inflamación y el cáncer, 3 controles positivos (actina, HPRT1, GAPDH), control de ADN genómico, control sin plantilla, control sin RT y control sin amplificación. Se analizaron los datos de RT-qPCR

El tratamiento con H-FIRE puede aumentar significativamente la muerte celular y la señalización del sistema inmune innato. La FIG. 22 muestra un diagrama de dispersión de datos de la matriz de expresión genética que ilustra los resultados de la FIG. 34. La expresión de CXCL10 y HIF1A se aumenta significativamente y la de TLR2, SPP1 y MYC disminuye significativamente después del tratamiento con H-FIRE en los tres pacientes en comparación con el valor inicial. El cambio en la expresión de todos los demás genes fue menor a 2 veces (sin cambios) y estuvo representado por la línea negra continua utilizando la metodología 2(-Delta C(2)). Comparamos el perfil de expresión genética previo al tratamiento con las muestras de los grupos posteriores al tratamiento, normalizadas a tejido hepático normal archivado de perros anteriores. Los resultados de superarreglo se analizaron utilizando el paquete de software de análisis de datos GeneGlobe de Qiagen para las diferencias de expresión genética individual y el software de análisis de vías IPA de Ingenuity para el análisis de vías. La FIG. 35 muestra resultados de expresión genética después del tratamiento con HFIRE de genes con cambios significativos en la expresión.

Resultados.

Tres perros cumplieron los criterios de inclusión y fueron inscritos en el estudio. El paciente 1 era un caniche toy castrado, macho, de 15 años, con diabetes mellitus concurrente (controlada), hiperadrenocorticismo (sin tratamiento) y convulsiones (controladas) que inicialmente se presentó por malestar general y los análisis de sangre posteriores revelaron enzimas hepáticas elevadas. Una resonancia magnética realizada después de su diagnóstico inicial de HCC reveló un tumor cerebral primario en el lóbulo frontal izquierdo, más compatible con un meningioma y probablemente hemorragias cerebrales. El paciente 2 era una perra mestiza esterilizada de 13 años con hipotiroidismo concurrente (controlado médicamente) que era asintomático al momento de la presentación, pero los análisis de sangre de rutina revelaron aumentos significativos en las enzimas hepáticas, lo que dio inicio a una evaluación exhaustiva. El paciente 3 era un caniche toy castrado, macho, de 14 años, sin afecciones médicas concurrentes significativas que presentaba signos clínicos de anorexia y pérdida de peso. Todos los pacientes presentaron elevaciones de ALT y ALP en el momento de la presentación. Las FIGS.

28A-28B muestran la administración de HFIRE mediante imágenes guiadas por ultrasonido. La flecha en la FIG. 28B muestra la sonda de tratamiento bipolar insertada en el tumor durante la administración del tratamiento.

Viabilidad y toxicidad

Extirpación con H-FIRE

No se asociaron eventos adversos clínicamente significativos con el tratamiento con H-FIRE. No se produjo ninguna interferencia cardíaca detectable durante la administración de H-FIRE y solo se observó una contracción muscular mínima a pesar de la ausencia de agentes paralizantes. H-FIRE dio como resultado un volumen de extirpación predecible visible en la TC antes de la resección quirúrgica (día 4) y en muestras macroscópicas de tumor después de la escisión del tumor en los tres perros (FIG. 29). La histopatología (H&E) reveló una interfaz extirpación/tumor bien definida después de H-FIRE en 2 pacientes (FIG. 30). En 1 paciente, la interfaz extirpación/tumor estaba mal definida (FIG. 30).

Reacción inmunológica a la extirpación.

La inmunohistoquímica en la interfaz tumor/extirpación reveló infiltración con linfocitos CD3+ después del tratamiento con H-FIRE en 2 pacientes (FIG. 31). Las células T infiltradas fueron negativas tanto para CD4 como para CD8, lo que sugiere que tenían un fenotipo único CD3+/CD4-/CD8- (FIG. 32). La infiltración de linfocitos CD3+ estuvo ausente en el paciente con una interfaz extirpación/tumor mal definida (FIG. 30-31). En todos los pacientes, la interfaz tumor/extirpación fue negativa para los linfocitos CD79a+.

La alanina transaminasa (ALT) y la fosfatasa alcalina (ALP) aumentaron en comparación con el valor inicial después del tratamiento con H-FIRE (día 0), pero se resolvieron con el tiempo después de la extirpación del tumor el día 4 (FIGS. 33A-33B). Las elevaciones de las enzimas hepáticas fueron más graves en el paciente 3 en todos los puntos temporales. Los valores hepáticos iniciales del paciente 2 se obtuvieron del veterinario que lo refirió, por lo que los intervalos de referencia variaron significativamente con respecto a los analizadores de química sérica en el VTH, por lo que se excluyó del conjunto de datos. El paciente 1 fue sacrificado 8 días después de la cirugía debido a convulsiones no controladas, por lo que no se disponía de valores hepáticos para volver a verificarlos. Los pacientes 2 y 3 están actualmente vivos y se someten a radiografías de tórax y una ecografía abdominal cada 3 meses para reestadificación. Hasta la fecha no se ha identificado recurrencia ni metástasis en ninguno de los pacientes.

El análisis de la expresión genética (SuperArray) reveló un aumento de la expresión de CXCL10 y HIF1A después del tratamiento con H-FIRE en los 3 pacientes. Por el contrario, la expresión de TLR2, SPP1 y MYC disminuyó después del tratamiento con H-FIRE en los 3 pacientes en comparación con el valor inicial (FIGS.

22). El cambio en la expresión de todos los demás genes fue menor al doble, por lo que se consideró que no habían cambiado.

La FIG. 23 muestra resultados de un análisis de la vía de ingenio (IPA) de los cambios globales en los patrones de expresión genética después de H-FIRE en 3 pacientes. Los resultados revelaron predicciones diversas, pero funcionalmente relacionadas, en las vías canónicas aumentadas significativamente por H-FIRE para los Pacientes 1 y 2. Por el contrario, el perfil de expresión genética del Paciente 3 no mostró cambios o mostró una disminución de vías canónicas funcionalmente similares.

Las FIGS. 24A-24F son gráficos que muestran los resultados de las 6 principales vías canónicas impactadas por H-FIRE, comparando el tratamiento previo con el tratamiento posterior, clasificados por puntuación z. Los Pacientes 1 y 2 son muy consistentes, mientras que el paciente 3 demuestra resultados opuestos.

Las FIGS. 25A-25C muestran vías asociadas con la activación/promoción de la inmunidad celular (FIG. 25B) y la muerte celular (FIG. 25A) aumentaron significativamente después del tratamiento con H-FIRE. FIG. 25A. El análisis de red IPA identificó dos redes funcionales que se ajustan a las vías canónicas identificadas anteriormente: lesión/muerte celular e inmunidad mediada por células. Ambas redes aumentaron significativamente en todos los pacientes después del tratamiento con H-FIRE FIG. 25C. La señalización de NF-kB fue una de las vías más dominantes afectadas por el tratamiento con H-FIRE. Los patrones de expresión genética revelaron un aumento global significativo en la señalización NF-kB. Si bien los datos del paciente 3 estaban significativamente aumentados, se trataba de una disminución en la red que conducía a una menor disminución en la red.

Discusión

La electroporación irreversible de alta frecuencia (H-FIRE) parece ser un método mínimamente invasivo eficaz para la extirpación de HCC en nuestro modelo de tumor hepático canino espontáneo. En nuestro estudio de prueba de principio, no fue necesario utilizar paralizantes ni sincronización cardíaca, sin que se observaran eventos adversos. El volumen del tumor extirpado coincidió estrechamente con el trabajo previo de nuestro equipo en hígado normal y se caracterizó por un cambio único en el microambiente del tumor. H-FIRE representa la siguiente etapa en la tecnología de extirpación que elimina la necesidad de paralíticos y sincronización cardíaca requerida durante la IRE tradicional. H-FIRE resultó en un volumen de extirpación predecible en los tres perros. Esto permite una planificación más precisa del tratamiento antes de la extirpación de tumores completos para minimizar el daño a las estructuras normales circundantes. Además, las estructuras críticas, como las estructuras vasculares y biliares, parecen preservarse después del tratamiento con H-FIRE, por lo que podría ser superior a los métodos de extirpación alternativos para el tratamiento de tumores adyacentes a estas estructuras. Esta técnica de extirpación se evaluó en tumores resecables para permitir una evaluación exhaustiva de la zona locorregional que de otro modo estaría limitada sin la extirpación de todo el tumor.

El fenotipo único CD3+/CD4-/CD8- de los linfocitos que se infiltran en la interfaz extirpación/tumor fue inesperado ya que las células T diferenciadas terminalmente generalmente expresan CD4 o CD8. Los linfocitos T doble negativos parecen estar involucrados en la regulación inmune y la tolerancia, así como en la defensa del huésped y la inflamación. Dado que el hígado es un órgano inmunológicamente rico, pero tolerogénico, la presencia de estas células puede servir para prevenir el desarrollo de reacciones autoinmunes ante la exposición a sustancias extrañas que ingresan al hígado.

Una explicación para la ausencia de infiltración de células T dentro de la interfaz extirpación/tumor del paciente 3 es la siguiente. La muerte celular secundaria a la necrosis tumoral generalmente desencadena una respuesta inmune adaptativa. A pesar de la abundante necrosis contenida en el tumor de este paciente, no se detectó infiltración de células inmunes adaptativas. Además, debido a la cantidad de necrosis asociada con este tumor, fue difícil apreciar macroscópicamente la zona de extirpación, por lo que es posible que las secciones enviadas para histopatología no representaran la interfaz extirpación/tumor.

Las enzimas hepáticas (ALT y ALP) aumentaron por encima del valor inicial en todos los pacientes después del tratamiento con H-FIRE y se resolvieron tras la extirpación del tumor. Este aumento era previsto ya que las células tumorales y los hepatocitos normales probablemente contienen enzimas similares que se liberan tras la muerte celular. El paciente 3 tuvo las elevaciones de enzimas hepáticas más severas y estas elevaciones tardaron más en resolverse, probablemente debido al aumento relativo del tamaño del tumor en comparación con los pacientes 1 y 2.

CXCL10 (ligando de quimiocina con motivo C-X-C 10) codifica el ligando para CXCR3. La unión del ligando a su receptor da como resultado la estimulación de los monocitos, la migración de células T y asesinas naturales y la modulación de la expresión de moléculas de adhesión. HIF-1alfa (subunidad alfa del factor 1 inducible por hipoxia) codifica la subunidad alfa del factor de transcripción HIF-1, que regula la respuesta homeostática celular y sistémica a la hipoxia, desempeña un papel en la angiogénesis tumoral y puede contribuir a la autofagia celular. El aumento de la expresión de estos genes puede sugerir que la autofagia puede desempeñar un papel en el mecanismo de muerte celular.

TLR2 (receptor 2 tipo Toll) codifica una proteína que funciona en el reconocimiento de patógenos y la activación/promoción de la inmunidad innata y puede promover la apoptosis. SPP1 (fosfoproteína 1 secretada) codifica una citocina que aumenta la expresión de IFN-y e IL-12, que son importantes para la activación/promoción de la inmunidad innata y adaptativa. MYC es un protooncogén que codifica una proteína involucrada en la progresión del ciclo celular, la apoptosis y la transformación celular. Dada esta información, no se esperaba una disminución en la expresión de TLR2, SPP1 y MYC. Esto puede deberse a que las mediciones posteriores al tratamiento representan un único punto en el tiempo, por lo que es posible que se hayan pasado por alto los aumentos iniciales en la expresión genética.

Las células T reguladoras desempeñan un papel importante en la inmunovigilancia dentro del microambiente tumoral. Los intentos iniciales de realizar citometría de flujo en sangre periférica para FOXP3 se vieron comprometidos por la manipulación de la muestra durante el envío y, dado que las células deben estar vivas para su evaluación, no es posible repetir el análisis en sangre/suero. Planeamos desarrollar un método para extraer linfocitos de la interfaz extirpación/tumor de muestras preservadas para caracterizar definitivamente su fenotipo. Además, se realizará inmunohistoquímica para FOXP3 en muestras de tumores existentes, evaluando específicamente la interfaz extirpación/tumor. Más allá de la evaluación de H-FIRE en tumores no resecables, estudios futuros deberían apuntar a evaluar el efecto de la terapia local en lesiones metastásicas a distancia (efecto abscopal). Además, la terapia combinada con inhibidores de puntos de control puede mejorar la respuesta inmune inicial inducida por la administración de H-FIRE y, por lo tanto, debería evaluarse.

El alcance de la presente invención está definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de diagnóstico médico que comprende:

un generador configurado para suministrar uno o más pulsos eléctricos a un paciente;

un monitor de salida de corriente para recopilar datos relacionados con la corriente eléctrica resultante de uno o

más pulsos eléctricos suministrados;

programación configurada para determinar una corriente promedio o un cambio en la corriente a partir de los datos de corriente eléctrica recopilados por el monitor de salida de corriente, y en función de la corriente promedio y/o el cambio en la corriente:

determinar si se espera que el paciente responda a la inmunoterapia y/o cómo lo hará, de modo que cuando haya un cambio positivo en la corriente se determine que se espera que el paciente responda a la inmunoterapia.

2. El sistema de la reivindicación 1, en el que el generador está configurado para suministrar uno o más de los pulsos eléctricos a un paciente en una cantidad y durante un tiempo capaces de provocar una extirpación no térmica de las células del tejido del paciente.

3. El sistema de la reivindicación 2, en el que los uno o más pulsos eléctricos están configurados para dar como resultado una respuesta no inmunosupresora.

4. El sistema de la reivindicación 1, en el que la programación está configurada para determinar si se debe administrar un tratamiento posterior y/o cuándo hacerlo, en el que dichos tratamientos posteriores incluyen quimioterapia, radiación y/u otros tratamientos estándar de atención, tales como para tratar uno o más cánceres, incluyendo resección de tejido, extirpación térmica, extirpación no térmica, inmunoterapia, terapia adyuvante, terapia biológica, terapia genética y combinaciones de las mismas.

5. El sistema de la reivindicación 1, en el que uno o más pulsos eléctricos dan como resultado electroporación; y/o dan como resultado extirpación; y/o dan como resultado electroporación irreversible; y/o dan como resultado electroporación reversible; y/o dan como resultado electroporación no térmica, electroporación irreversible, electroporación reversible o extirpación de células de uno o más tejidos.

6. El sistema de la reivindicación 1, en el que el sistema está configurado para permitir esperar un período de tiempo, tal como días o semanas o meses, y opcionalmente 1 día, 2 días, 3 días, 4 días, 5 días, 6 días, 7 días, 8 días, 1 semana, 2 semanas, 3 semanas y/o un mes o más, para determinar una respuesta inmune del paciente.

7. El sistema de la reivindicación 2, en el que los uno o más pulsos eléctricos están configurados para alternar la polaridad.

8. El sistema de la reivindicación 7, en el que los uno o más pulsos eléctricos están configurados para tener un tiempo de suministro de voltaje cero entre polaridad alternante.

9. El sistema de la reivindicación 1, en el que los uno o más pulsos eléctricos se administran utilizando uno o más de los siguientes parámetros:

un voltaje de salida que varía entre 2,000 V y 10,000 V;

un ancho de ráfaga que varía de 500 ns a 1 ms (por ejemplo, 10, 50, 100, 200, 500 js);

un retardo entre ráfagas que varía entre 1 ms y 5 s (tal como 100, 500, 1,000 ms);

un ancho de pulso que varía de 100 ns a 10 js (tal como 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ps);

un retardo entre pulsos que varía entre 100 ns y 1 ms (tal como 500, 1,000, 5,000 ns);

de 1-1,000 ráfagas de pulsos (tal como 10, 25, 50, 75, 90, 100, 150 o 200 ráfagas);

y/o pulsos bifásicos o monopolares.

10. El sistema de la reivindicación 1, en el que cuando el cambio de corriente es de al menos 25 amperios se determina que se espera que el paciente responda a la inmunoterapia.

11. El sistema de la reivindicación 1, en el que cuando el cambio en la corriente es de hasta 400 % se determina que se espera que el paciente responda a la inmunoterapia.

12. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para su uso como herramienta de diagnóstico para: determinar la susceptibilidad de un paciente a la inmunoterapia y si se debe administrar un tratamiento de inmunoterapia posterior y/o cuándo administrarlo.