Fluorescence-Guided Surgery, of FGS, is een operatietechniek met behulp van lichtbehandeling die het beginsel van fluorescentie benut tijdens de operatie. In FGS worden verschillende soorten photosensitizers gebruikt om ongezonde cellen of ziek weefsel te verlichten of te doen oplichten.  Een belangrijk voordeel van deze aanpak is dat de chirurg hierdoor daadwerkelijk het te opereren gebied tijdens de operatie kan zien. Dat wil zeggen welke weefsels operatief verwijderd moeten worden. Vergeleken met andere medische zichtbaar makende middelen, is FGS goedkoper en superieur in termen van resolutie en de hoeveelheid ziek weefsel dat wordt gedetecteerd. FGS wordt nu steeds meer gezien als een effectieve manier om kanker chirurgie uit te voeren. De logica van deze behandeling is duidelijk. Neem bijvoorbeeld alvleesklierkanker, één van de meest dodelijke kwaadaardige ziekten – waarvan nog slechts 5% van de patiënten vijf jaar overleeft. Bij volledige verwijdering (uitsnijding) van de tumor is bekend dat het de kans op overleving van  alvleesklier kankerpatiënten vergroot. Echter, de meeste pogingen om de primaire tumor te verwijderen resulteren in een terugval met uitzaaiingen. De gebruikelijke verklaring voor deze mislukte behandeling is dat de chirurg niet alle tumorweefsel kan verwijderen vanwege zijn of haar onvermogen om het weefsel goed te zien tijdens de operatie. Het doen fluoresceren van tumoren tijdens FGS biedt een groot voordeel voor wat betreft de detectie van tumorweefsel tijdens de operatie en derhalve de mogelijkheid om een ​​volledige verwijdering van de tumor te bewerkstelligen, hetgeen chirurgen een “curatieve uitsnijding” noemen. In Europa is FGS een revolutie in de manier waarop kankerchirurgen allerlei kwaadaardige aandoeningen aanpakken, omdat het artsen helpt de kleinere tumoren, die anders worden gemist, te identificeren en te verwijderen. Met FGS bijvoorbeeld, kunnen chirurgen gemakkelijk clusters kankercellen van slechts één tiende millimeter detecteren, in tegenstelling tot de eerdere gemiddelde minimale clustergrootte van 3 mm in diameter gebaseerd op standaard methoden van visuele en tastbare detectie.  

Uitdagingen en sleutels tot succes

Eén van de beperkingen van FGS is echter dat de fluorescentie bepaald wordt de toegang en penetratie van het licht. Voor een betere licht toevoer in verschillende delen van het lichaam gebruikt FGS uiterst kleine invasieve apparaten zoals laparoscopen of endoscopen. In dit geval wordt er een systeem van filters, lenzen en camera’s aan het uiteinde van een sonde verbonden. In het algemeen is de diepte van de lichtpenetratie meestal vrij oppervlakkig in de zichtbare golflengten, maar dit kan oplopen tot 1-2 cm wanneer speciale golflengten nabij het infraroodbereik gebruikt worden. Een sleutel tot het succes van FGS is de beschikbaarheid van klinisch goedgekeurde fluorescente kleurstoffen. In Europa gebruikt men  5-aminolaevuline zuur (5-ALA) een natuurlijke stof die drie uur voor de operatie oraal wordt ingenomen. In het geval van hersentumoren (gliomen), wordt de 5-ALA selectief opgenomen door gliomencellen, hetgeen resulteert in een rozerode fluorescentie onder een blauw licht. Het gezonde hersenweefsel daarentegen wordt blauw. Dit overduidelijke contrast maakt dat tumorgrenzen goed te zien zijn tijdens  de operatie. Het is waarschijnlijk dat andere photosensitizers zoals Bremachlorin® betere resultaten zullen opleveren tijdens FGS.  Bremachlorin®  concentreert zich in kankerweefsel op een manier die veel andere photosensitizers overtreft. Dit zorgt voor een superieure visualisatie van tumoren tijdens de operatie en het verdient zeker meer onderzoek om deze bewering wetenschappelijk te onderbouwen. Bremachlorin®-PDT  moet gelijktijdig worden gebruikt  met FGS. Deze combinatiestrategie stelt uw arts in staat om precies te behandelen wat hij ziet tijdens de operatie, eerst met chirurgie, daarna met PDT. Nadat de chirurg zoveel mogelijk van de tumor heeft verwijderd, wordt het gebied met een hogere intensiteit belicht, zodat de resterende cellen vernietigd worden door de uitgelokte geactiveerde photodynamische reactie. Dit leidt tot betere overlevingskans  en hogere kwaliteit van leven voor mensen met kanker.  

PDT_02
image-5968
Een lichtend voorbeeld: Hersentumor chirurgie

Momenteel wordt  5-ALA  door Europese chirurgen gebruikt als standaard geneesmiddel om hersenkanker en diverse andere kankers te behandelen. Een recent klinisch onderzoek in Duitsland toonde een significante verbetering aan in de mate van volledige uitsnijding bij bepaalde hersentumoren in vergelijking van FGS met conventionele chirurgie (65% vs. 34% respectievelijk). Wereldwijd beginnen chirurgen in te zien dat 5-ALA-geleide chirurgie het resultaat  van de operatie aanzienlijk verbetert en leidt tot een aanmerkelijke verlenging van de zes maanden progressievrije overleving van patiënten met kwaadaardige hersentumoren. In een ander Duits onderzoek vergrootte de combinatie van FGS en intra-operatieve evaluatie d.m.v. MRI dat de omvang van hersentumor uitsnijding. Deze liep op van 61,7% tot 100% (voor een bepaalde hoge risico groep)!  De onderzoekers concludeerden dat, met behulp van FGS, de “omvang van de uitsnijding kan worden verhoogd van 57,1% naar 71,2% zonder post-operatieve neurologische tekortkomingen met zich mee te brengen.” Met behulp van FGS kunnen artsen nu tumoren herkennen die ten minste 30 maal kleiner zijn dan de kleinste die ze konden detecteren onder toepassing van standaard technieken. Dit is een gedenkwaardige stap voorwaarts  in kankerbehandeling.  We citeren het verslag van  8 augustus 2013 over FGS in Nature Reviews: Cancer, “recente vooruitgang [met FGS] kan mogelijk leiden tot een voorbeeld van fundamentele verandering in kankerchirurgie, in het verbeteren van het resultaat voor de patiënt en het verminderen van de totale kosten van de gezondheidszorg.” PDT_01  

Bronnen

Nguyen QT, Tsien RY.  Fluorescence-guided surgery with live molecular navigation – a new cutting edge. Nat Rev Cancer. 2013 Aug 8.  [Epub ahead of print] Smith LG, Nakano I. Fluorescence-guided brain tumor surgery. World Neurosurg. 2012;78(6):559-64 Sanai N. Emerging operative strategies in neurosurgical oncology. Curr Opin Neurol. 2012;25(6):756-66.