Una rassegna di stent esofagei autoespandibili per la terapia palliativa delle neoplasie esofagee inoperabili compresa quella stampata in 3d

Ricercatore della Florida Atlantic University recensioni diversi stent esofagei, inclusa la varietà stampata in 3D

Classifica sesto tra tutti i tipi di cancro nella mortalità, il cancro esofageo uccide circa 16.000 persone negli Stati Uniti ogni anno, con circa 500.000 nuovi casi diagnosticati in tutto il mondo l’anno scorso (secondo l’American Cancer Society). Più della metà di questi pazienti viene sfortunatamente diagnosticata quando il tumore è sufficientemente avanzato da bloccare un tumore all’esofago, che è tipico quando i medici inseriscono uno stent esofageo palliativo autoespandente per consentire loro di mangiare e bere. Secondo un articolo, intitolato ” Una rassegna di stent esofagei autoespandibili per la terapia palliativa delle neoplasie esofagee inoperabili “, che è stata pubblicata dal ricercatore della Florida Atlantic University Dr. Yunqing Kang, i ricercatori hanno esaminato altre applicazioni terapeutiche per questi stent.

L’abstract dice: “Gli stent esofagei si sono evoluti gradualmente negli anni. Gli attuali stent clinicamente utilizzati includono comunemente stent metallico autoestinguibile in acciaio inossidabile o nitinolo (SEMS) e stent in plastica autoespandibile (SEPS). Ci sono molte scelte di diversi tipi di stent e dimensioni, con una forte concorrenza tra i produttori. Tuttavia, la tecnologia di stent attuale, sia coperta, parzialmente coperta, SEMS o SEPS completamente coperto, ha i propri vantaggi per risolvere i problemi di disfagia, stenosi e fistole, ma anche causare alcune complicazioni cliniche. Lo stent ideale rimane inafferrabile. La nuova tecnica di stampa 3D potrebbe portare un nuovo potenziale promettente alla produzione di stent esofagei personalizzati. Gli stent a eluizione di farmaci potrebbero essere la nuova strada per fare qualcosa di più che aprire una stenosi o coprire un difetto nel lume esofageo, una possibilità di provare contemporaneamente la terapia antitumorale locale. Inoltre, la mancanza di modelli animali del cancro esofageo ostacola anche il progresso dello sviluppo dello stent. Questo documento rivede questi argomenti per una comprensione completa di questo campo. In conclusione, l’obiettivo finale del futuro stent esofageo sarebbe multifunzione per trattare le condizioni di base e ripristinare la funzione esofagea quasi normale. “

Il Dr. Kang è stato in realtà il beneficiario di una concessione di $ 141,743 tre anni fa per sviluppare uno stent polimerico biodegradabile stampato in 3D che potesse evitare le complicazioni degli stent metallici, mentre allo stesso tempo servirebbe da sistema di somministrazione di farmaci. Ha ovviamente continuato il suo lavoro e in questo studio ha esaminato le applicazioni di una varietà di stent, tra cui autoespandibile, biodegradabile, stampato in 3D e a rilascio di farmaco.

Gli stent metallici autoespandibili, o SEMS, sono il tipo più utilizzato per il cancro esofageo maligno e vengono coperti, scoperti e parzialmente scoperti. Tuttavia, l’uso di SEMS ha portato a complicazioni come recidiva della crescita del tessuto, sanguinamento, fistole e migrazione dello stent. Poiché non hanno le estremità rigide e dolorose del SEMS, gli stent in plastica autoespandenti (SEPS) non causano questi problemi e possono essere facilmente rimossi. Inoltre, possono migliorare la qualità della vita e la disfagia e ridurre il numero di sedute di dilatazione che richiedono pazienti con strutture benigne. Ma, mentre gli studi dimostrano che i SEPS hanno un tasso di migrazione molto più elevato rispetto al SEMS, sono spesso usati per trattare perforazioni, fistole e perdite esofagee.

“Sebbene il SEPS causi un alto tasso di migrazione, sembra essere più sicuro dello stent metallico in quanto il materiale plastico non può causare significativi traumi ai tessuti”, ha scritto il Dr. Kang.

Gli stent Biodegradable (BD) sono stati sviluppati per ridurre il numero di complicanze dovute alla migrazione e alla crescita del tessuto iperplastico e tumorale, oltre che per evitare la rimozione.

“Attualmente sono disponibili due tipi di stent polimerici biodegradabili”, ha scritto il dott. Kang. “Uno è lo stent ELLA-BD (ELLA-CS, Hradec Kralove, Repubblica Ceca), che è composto da polidiossanone, un materiale di sutura chirurgica (Figura 2 (b)) [35], e l’altro è il poli-L -acido lattico (PLLA) -BDstent (Marui Textile Machinery, Osaka, Giappone), che consiste di monofilamenti PLLA lavorati a maglia [23]. “

Gli stent biodegradabili non devono essere rimossi una volta impiantati, il che significa meno tempo sul tavolo operatorio per i pazienti e meno possibilità di disfagia ricorrente. Ma gli studi dimostrano che sono ancora suscettibili di migrare, il che causa dolore al paziente.

“Da questi risultati, si può osservare che sebbene gli stent biodegradabili possano fornire una valida alternativa a SEPS e SEMS, e possano anche eliminare la necessità di ripetere le dilatazioni esofagee, gli stent biodegradabili presentano ancora alcune complicazioni della migrazione e della ricrescita tissutale. Inoltre, la biodegradazione può portare al collasso degli stent dopo il posizionamento a causa della degradazione collassata dello stent, perdendo rapidamente la resistenza meccanica “, ha spiegato il Dr. Kang. “Da questi studi, si può osservare che le proprietà di degradazione di uno stent BD determinano la sua integrità meccanica. Gli studi hanno dimostrato che sia gli stent ELLA-BD che gli stent PLLA-BD, i due stent BD attualmente disponibili, possono essere degradati dall’idrolisi, che viene accelerata a pH ambientale basso. Gli stent hanno iniziato a degradarsi dopo 4-5 settimane e si sono sciolti durante un periodo di 2-3 mesi “.
Il dott. Kang ha concluso che sono ancora necessari studi a lungo termine per studiare “l’efficacia relativa o la sicurezza degli stent biodegradabili esofagei”.

“Pertanto, la domanda su quale tipo di stent dovrebbe essere raccomandato per il trattamento efficace delle stenosi benigne complesse e refrattarie, anche il tumore maligno rimane poco chiaro.”

La stampa 3D viene anche utilizzata per creare una varietà di stent, come stent per le vie aeree , stent vascolari e stent biodegradabili . La tecnologia offre vantaggi rispetto alla fabbricazione convenzionale di stent polimerici ed è il nostro miglior colpo per la personalizzazione.

Le fotografie mostrano i diversi tipi di stent stampati in 3D con strutture e materiali diversi (a). Lo stent è stato compresso e quindi recuperato nella forma originale (b).

“Nel nostro studio, abbiamo utilizzato una tecnologia di stampa 3D per produrre uno stent esofageo polimerico flessibile (Figura 3) [49]. Abbiamo scoperto che la nostra tecnica di stampa 3D può stampare uno stent esofageo di diverse dimensioni e forma “, ha spiegato il dott. Kang. “Questo è il primo studio che utilizza la tecnica di stampa 3D per produrre uno stent polimerico esofageo. Sebbene la funzione dello stent polimerico flessibile stampato in 3D non sia stata dimostrata in vivo, lo studio in vitro ha dimostrato che lo stent esofageo stampato in 3D ha un potenziale promettente per il trattamento di malattie esofagee maligne. Può auto-espandersi e la tecnica di stampa 3D può progettare e stampare facilmente diverse dimensioni e forme dello stent. “

Ancora una volta, il ricercatore ha notato che era necessario più studio.

Il Dr. Kang ha anche esaminato gli stent a eluizione di farmaci (DES), che sono buoni per le applicazioni vascolari ma non ancora disponibili per il trattamento del cancro esofageo. Gli studi continuano su questo, e i ricercatori hanno provato a caricare farmaci antitumorali, come il 5-fluorouracile e il paclitaxel, e se è stato possibile il rilascio prolungato di uno stent con una struttura del film a doppio strato.

“Questo tipo di sistema di rilascio sostenuto localizzato in combinazione con lo stent è apparso come una strategia promettente per il trattamento del cancro all’esofago maligno”, ha scritto il dott. Kang.

Infine, molti tipi di modelli, come i modelli di sferoidi cellulari 3D e xenotrapianti animali / ortotopici, vengono utilizzati per valutare la funzionalità e l’efficacia di un nuovo rilascio o trattamento di farmaci negli studi sul cancro. Ma non è così facile per i tumori esofagei con stenosi o malattie esofagee benigne, a causa del diametro e della lunghezza della maggior parte degli stent approvati dalla FDA che non sono applicabili in questi modelli. Il Dr. Kang ha affermato che abbiamo bisogno di modelli animali di dimensioni maggiori, come maiali o cani, per studiare il cancro esofageo e gli stent.
“La sfida non è solo a causa della complessa chirurgia su un grande animale, ma anche della potenziale difficoltà di inoculare cellule tumorali o tessuto nell’esofago ortotopico per la formazione di tumori”, ha spiegato il dott. Kang. “In futuro, i nuovi modelli animali o le tecnologie alternative di modellazione animale devono ancora essere sviluppati e stabiliti per lo stenting del cancro esofageo”.

Non mi piace pensare di testare le teorie mediche sugli animali, ma ammetto di vedere il bisogno di avere animali più grandi per un male necessario come questo.

Attualmente, le terapie di palliazione popolari per i pazienti con neoplasie esofagee inoperabili affette da disfagia che usano stent esofagei comprendono SEMS, SEPS e stent biodegradabili. Ma, come dimostra la ricerca del Dr. Kang, sono assolutamente necessari nuovi stent che possano aggirare alcune delle complicazioni esistenti.

“Oltre a migliorare la funzionalità dello stent drogato con effetti avversi marcatamente ridotti, i nuovi stent ideali consentiranno di essere adattati alle esigenze individuali a costi molto più bassi”, ha concluso il dott. Kang. “Inoltre, vi è un’esigenza insoddisfatta di sviluppare un modello di cancro esofageo animale di grandi dimensioni in vivo e stabilire un modello funzionale del cancro esofageo in vitro per testare gli stent e studiare i tumori esofagei”.

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