In ihrer Studie haben US-Forscher die Auswirkungen einer partiellen Histotripsie-Ablation auf die Immuninfiltration, die Überlebensergebnisse und die Entwicklung von Metastasen in einem orthotopen HCC-in-vivo-Modell mit immunkompetenten Ratten (McA-RH7777) untersucht. Etwa sieben bis neun Tage nach der Tumorinokulation wuchs der Tumor auf 5 bis 10mm heran. Dann wurden circa 50 bis 75% des Tumorvolumens durch eine ultraschallgeführte Histotripsie behandelt (mit ein bis zwei Zyklen Histotripsie-Impulsen bei 100Hz PRF [focal peak negative pressure P- >30MPa]), unter Verwendung eines spezifischen 1-MHz-Wandlers. Dabei kam es, wie die Kernspintomografie zeigte, bei neun von elf Histotripsie-behandelten Ratten zu einer vollständigen lokalen Tumorregression.

Bis zum Ende der zwölfwöchigen Studie blieben sowohl lokale Tumorrezidive als auch die Ausbildung von Metastasen aus. In der späteren Histologie zeigte sich nur verbleibendes Narbengewebe von <1mm. Im Vergleich dazu kam es bei allen unbehandelten Kontrolltieren zu lokaler Tumorprogression und intrahepatischen Metastasen.

Die Überlebensergebnisse bei mit Histotripsie behandelten Tieren waren im Vergleich zu Kontrolltieren signifikant verbessert (p<0,0001). Es gab Hinweise einer potenziellen Epithel-zu-Mesenchym-Transition (EMT) im Kontrolltumor und dem heilenden Gewebe bei den mit Histotripsie behandelten Tumoren. Frühere Daten ließen den Schluss zu, dass mit dem Verfahren eine unerwartete Immunstimulation einhergehen könnte. An Tag 2 und 7 nach der Histotripsie wurde im Vergleich zu den Kontrollen zudem eine erhöhte Immuninfiltration von CD11b+, CD8+ und NK-Zellen beobachtet, was zur eventuellen Regression auch der nur partiell von Histotripsie erreichten Tumorregionen beigetragen haben könnte, spekulieren die Autoren. Einsichten in die exakten Mechanismen des Tumorzelluntergangs in den unbehandelten Tumoranteilen liegen bislang nicht vor.

Wie bekannt, ist die Histotripsie eine nicht invasive, nicht ionisierende und nicht thermische Ablationstechnik mittels Schallwellen-induzierter Kavitation, z.B. präklinisch bei der Tumorablation von Leberkarzinomen geprüft. Während eines Niederdruckzyklus bilden die hochenergetischen Ultraschallwellen kleine Vakuumblasen oder Hohlräume in der Flüssigkeit. Erreichen diese Blasen ein Volumen, bei dem sie keine weitere Energie absorbieren können, platzen sie während eines Hochdruckzyklus. Die Blasen entstehen in einem eng begrenzen Gebiet durch die Überlagerung von Ultraschallwellen und zerstören Tumorzellen auf dem Sub-Organellen-Level. Bei der Histotripsie entsteht keine Wärme im Gewebe. Durch die Kavitation kommt es zu einer kompletten Destruktion des anvisierten Punktes.