Film polimerici contenenti farmaci chemioterapici nel trattamento del mesotelioma pleurico maligno: studio sperimentale in modelli animali

Abstract

Introduzione: il mesotelioma pleurico maligno (MPM) è un tumore molto aggressivo con un’incidenza in aumento ed un picco previsto in Europa tra il 2010 e 2020. Il trattamento è ancora controverso; attualmente la sopravvivenza migliore è riportata dopo terapia multimodale comprendente chemioterapia d’induzione con cisplatino e pemetrexed, intervento chirurgico (pleurectomia e decorticazione pleurica o pleuro-pneumonectomia extrapleurica) e radioterapia adiuvante. Ciononostante la recidiva loco-regionale rimane il più importante fattore prognostico negativo e rappresenta la vera sfida da affrontare. La terapia intrapleurica è un’opzione attraente per il controllo locale della malattia con risultati promettenti in studi clinici e sperimentali. Ulteriori miglioramenti sono però assolutamente necessari. L’obiettivo del progetto è quello di valutare la possibilità di utilizzo, l’efficacia e l’eventuale tossicità di film polimerici contenenti farmaci chemioterapici sulla recidiva tumorale in un modello murino di MPM e successivamente in un modello ovino. Materiali e Metodi: la prima parte del progetto di studio è stata dedicata allo sviluppo e elaborazione dei film polimerici per il rilascio di farmaci antitumorali; la seconda parte ha riguardato lo studio in vivo in un modello murino di MPM utilizzando dapprima il cisplatino e in un secondo momento l’associazione cisplatino-pemetrexed; la terza parte del progetto sperimentale, ancora in corso, riguarda lo studio farmacocinetico dei film polimerici caricati con cisplatino in un modello ovino. Per la preparazione dei film, sono stati utilizzati ialuronato e chitosano e sono stati caricati con cisplatino (100 mg/m2) e pemetrexed (10-100mg/kg). Dopo aver eseguito studi in vitro e studi di farmacodinamica, questi dispositivi sono stati testati in un modello murino di MPM. Le cellule di mesotelioma sono state iniettate in sede subpleurica nei ratti anestetizzati. Sei giorni dopo un nodulo tumorale delle dimensioni di 5mm è stato asportato ed eseguita una pleuro-pneumonectomia sinistra. Dopo l’intervento, i film caricati con farmaco o soluzioni di cisplatino e di pemetrexed, sono stati applicati a livello intrapleurico secondo randomizzazione. Dopo 6 giorni gli animali sono stati sacrificati e gli organi prelevati per l’esame anatomo-patologico. L’obiettivo primario è stato valutare il volume di recidiva tumorale post trattamento. L’obiettivo secondario era valutare la tossicità e le curve di rilascio del farmaco dai film polimerici. Per lo studio nel modello ovino, è stata eseguita una pneumonectomia sinistra e, sulla base della randomizzazione, il cisplatino è stato somministrato per via endovenosa, mediante soluzione intrapleurica oppure con l’applicazione intrapleurica dei film polimerici. Sono stati valutate le concentrazioni di farmaco nel siero e nelle urine, la presenza di tossicità ematica e d’organo. ANOVA è stato utilizzato per l’analisi statistica. Risultati: sono stati realizzati due film polimerici con diverse caratteristiche: quello di ialuronato permette un rilascio rapido e completo del farmaco entro 72 ore; quello di chitosano, al contrario, consente un rilascio molto lento del farmaco (circa il 20% dopo 8 giorni). Il volume della recidiva tumorale è apparso significativamente ridotto nei gruppi ialuronato cisplatino e ialuronato-chitosano cisplatino rispetto al gruppo di controllo (p=0.001 e p<0.0001, rispettivamente). Gli animali trattati con ialuronato-chitosano cisplatino hanno avuto una recidiva tumorale significativamente più piccola rispetto agli animali che hanno ricevuto la soluzione di ciplatino (p=0.003) e ialuronato cisplatino (p=0.032). L’associazione di pemetrexed (10-100mg/kg) ai film polimerici caricati con cisplatino non ha mostrato un’ulteriore riduzione significativa della recidiva tumorale rispetto ai gruppi ialuronato cisplatino e ialuronato-chitosano cisplatino. Non sono state osservate differenze significative di tossicità correlate al trattamento nei diversi gruppi, eccetto il livello di transaminasi (GOT) negli animali trattati con pemetrexed endovena rispetto al gruppo ialuronato pemetrexed a distanza di 24 ore dal trattamento (p=0.015). A distanza di 24 e 48 ore dal trattamento, le concentrazioni plasmatiche di cisplatino sono risultate significativamente maggiori e mantenute più a lungo in circolo nei gruppi ialuronato cisplatino e ialuronto-chitosano cisplatino rispetto al gruppo con la soluzione intrapleurica. Il pemetrexed è stato completamente eliminato dopo 72 ore. I dati di farmacocinetica riguardanti lo studio in corso nel modello ovino saranno disponibili in seguito. Conclusioni: i film polimerici caricati con cisplatino e pemetrexed sono risultati significativamente efficaci nel ridurre il volume della recidiva tumorale rispetto alla soluzione dopo somministrazione endovenosa e intrapleurica. I film di ialuronato e di ialuronato-chitosano caricati con cisplatino permettono di ottenere maggiori concentrazioni plasmatiche del farmaco e più prolungate nel tempo rispetto al farmaco in soluzione senza un incremento di tossicità. I dati derivanti dallo studio farmacocinetico nel modello ovino consentiranno una migliore caratterizzazione dei film polimerici in previsione di uno studio clinico.