TERAPIA FOTODINAMICA METRONOMICA PER IL CANCRO DEGLI ORGANI PROFONDI MEDIANTE OLED IMPIANTABILI E WIRELESS

Metronomic Photodynamic Therapy (mPDT) is a therapeutic strategy that delivers continuous low-intensity light to treat tumor lesions, enabling the miniaturization of light-emitting devices and their implantation within the body. However, its application in deep-seated tumors, such as those of the liver and pancreas, has yet to achieve practical implementation. In this study, an innovative mPDT system was developed to meet three essential requirements for internal use: (1) ensure uniform tumor illumination, (2) maintain constant and long-lasting light intensity within the body, and (3) prevent immunological complications and thermal damage. By integrating an ultrathin organic light-emitting diode (OLED) with wireless energy transfer technology, the system was designed for implantation in deep organs. In a rat model with orthotopic hepatoma, the antitumor effects of mPDT were observed using the OLED device in combination with a photosensitizer (PS) administered repeatedly to enhance light energy absorption. The device induced widespread cell death and demonstrated high therapeutic efficacy. This study is the first to show that a wireless, biocompatible OLED-based mPDT system can elicit significant antitumor effects in solid organ tumors. The results represent a critical step toward the clinical application of mPDT in the treatment of deep-seated malignancies.

La terapia fotodinamica metronomica (mPDT) è una strategia terapeutica che eroga luce continua a bassa intensità per trattare lesioni tumorali, permettendo la miniaturizzazione dei dispositivi luminosi e il loro impianto all’interno del corpo. Tuttavia, la sua applicazione nei tumori profondi, come quelli del fegato e del pancreas, deve ancora raggiungere un’implementazione pratica. In questo studio è stato sviluppato un sistema mPDT innovativo progettato per soddisfare tre requisiti fondamentali per l’uso interno: (1) garantire un’illuminazione uniforme del tumore, (2) mantenere un’intensità costante e duratura all’interno del corpo, e (3) prevenire complicanze immunologiche e danni termici. Integrando un diodo organico a emissione di luce (OLED) ultrasottile e tecnologia wireless per il trasferimento energetico, il sistema è stato reso adatto all’impianto in organi profondi. In un modello di ratto con epatoma ortotopico, si sono osservati gli effetti antitumorali della mPDT con l’utilizzo del dispositivo OLED e del fotosensibilizzante (PS) somministrato ripetutamente per potenziare l’assorbimento dell’energia luminosa. Il dispositivo ha indotto la morte cellulare diffusa e ha dimostrato un’elevata efficacia terapeutica. Questo studio è il primo a dimostrare che un sistema mPDT basato su dispositivi OLED wireless e biocompatibili può produrre effetti antitumorali significativi su tumori degli organi parenchimali. I risultati ottenuti rappresentano un passo importante verso l’applicazione clinica della mPDT nel trattamento dei tumori profondi.