The treatment of solid tumors in dogs and cats has always been a challenge for veterinary medicine. Neoplasms are often diagnosed late, resulting in a poor prognosis or difficulties in treatment due to the size or advanced stage of the tumor. In many cases, therapeutic options, especially surgical ones, are too invasive for the animal and/or demanding for the owner, both economically and emotionally. Other owners are unwilling or unable to pursue chemotherapy or radiotherapy, often leading to the management of the condition through pain therapy or euthanasia. Electrochemotherapy (ECT) is an advanced therapeutic modality that combines the use of highintensity, short-duration electrical pulses with chemotherapy drugs, enhancing the permeability of tumor cell membranes and boosting the cytotoxic efficacy. This thesis focuses on this particular tool and is divided into three main parts. The first part is dedicated to explaining the functioning of ECT, including the biophysical and molecular mechanisms underlying its therapeutic action, the administration techniques, and clinical applications. The second part presents a series of data collected from clinical cases of dogs and cats with various types of solid tumors treated with ECT. The final part is devoted to a series of case reports, clinical cases from the study with unique features that warranted in-depth individual analysis. The subjects were divided into three groups based on the use of ECT: ECT as the sole treatment or pre-operative for size reduction; intraoperative ECT; and postoperative ECT on the surgical scar. All subjects were treated with the same chemotherapeutic drug, bleomycin, combined with specific electric pulses delivered by the ELECTROvet S13 machine (Leroy biotech, France). The efficacy of the treatment and its impact on the animals' well-being and quality of life were evaluated. For this purpose, a specific form was used on the day of the treatment and another one for follow-up in the subsequent weeks, up to the next session, remission, or end of therapy. This allowed monitoring of parameters related to the tumor’s progression/remission and local characteristics such as bleeding, swelling, and infections. Additionally, data were collected regarding the pain perceived by the patient through palpation during the visit, and general well-being using indicators such as appetite, body weight, interaction with the owner, and activity level. The results show that ECT proved effective in symptom control, with most patients tolerating the treatment well, and few side effects or complications, some of which should be further investigated to verify any potential connection to the therapy. In many cases, the treatment led to significant improvements in tumor size reduction, allowing for less invasive and easier surgical approaches. In both intraoperative and postoperative settings, ECT also proved useful in managing potential recurrences with infiltrative margins or particular localizations. In conclusion, the thesis demonstrates that electrochemotherapy, still too little known or used in veterinary medicine, due to its low invasiveness, relative cost-effectiveness, and good efficacy, represents an important strategy for the treatment of (cutaneous and subcutaneous) tumors in domestic animals, with the added benefit of improving the well-being and quality of life of cancer patients.

Il trattamento dei tumori solidi nel cane e nel gatto rappresenta da sempre una sfida per la medicina veterinaria. Le neoplasie spesso vengono diagnosticate tardivamente, con conseguente prognosi infausta o difficoltà nel trattamento a causa delle dimensioni o dello stadio avanzato del tumore. In molti casi, le opzioni terapeutiche, soprattutto chirurgiche, risultano troppo invasive per l'animale e/o impegnative per il proprietario, sia dal punto di vista economico che emotivo. Altri proprietari non sono disposti o non possono permettersi di intraprendere percorsi di chemioterapia o radioterapia, portando spesso alla gestione della patologia tramite terapia del dolore o eutanasia. L'elettrochemioterapia (ECT) è una modalità terapeutica avanzata che combina l'uso di impulsi elettrici, ad alta intensità e breve durata, con farmaci chemioterapici, migliorando la permeabilità delle membrane cellulari tumorali e potenziando l'efficacia citotossica. Questa tesi si concentra su questo particolare strumento ed è articolata in tre parti principali. La prima parte è dedicata alla spiegazione del funzionamento dell'ECT, inclusi i meccanismi biofisici e molecolari che ne sottendono l'azione terapeutica, le tecniche di somministrazione e le applicazioni cliniche. La seconda parte presenta una serie di dati raccolti su casi clinici di cani e gatti affetti da vari tipi di tumori solidi, trattati con l'ECT. L’ultima parte invece è dedicata ad una serie di Case Report, casi clinici parte dello studio con delle particolarità, che meritavano di essere approfonditi singolarmente. I soggetti sono stati suddivisi in tre gruppi in base alla modalità di utilizzo dell'ECT: ECT come unico trattamento o pre-operatoria per riduzione delle dimensioni; ECT in sede intraoperatoria; ECT postoperatoria su cicatrice chirurgica. Tutti i soggetti sono stati trattati con lo stesso farmaco chemioterapico, la bleomicina, combinato con impulsi elettrici specifici rilasciati dal macchinario ELECTRO vet S13 (Leroy biotech, France). È stata valutata l'efficacia del trattamento e l’impatto che sul benessere e sulla qualità di vita dell’animale. A tale scopo, è stata utilizzata una specifica scheda nel giorno del trattamento ed una per il follow-up nelle settimane successive, fino ad ulteriore seduta, remissione o termine della terapia. In questo modo sono stati monitorati parametri relativi alla progressione/remissione del tumore e alle caratteristiche locali dello stesso, quali sanguinamento, gonfiore ed infezioni. Sono stati inoltre raccolti dati riguardanti il dolore percepito dal paziente, attraverso la palpazione eseguita durante la visita, ed il benessere generale, utilizzando indicatori quali appetito, peso corporeo, interazione con il proprietario, livello di attività. I risultati mostrano che l'ECT si è dimostrata efficace nel controllo dei sintomi, con una buona tolleranza del trattamento da parte della maggioranza dei pazienti, e con pochi effetti collaterali e complicanze, alcune delle quali andrebbero approfondite per verificarne un eventuale collegamento 2 con la terapia. In molti casi il trattamento ha portato a significativi miglioramenti in termini di riduzione della dimensione della massa tumorale e questo ha consentito anche un approccio chirurgico meno invasivo e di più facile esecuzione. Anche in ambito intraoperatorio e postoperatorio l’ECT si è dimostrata utile per la gestione delle possibili recidive con margini infiltranti o localizzazioni particolari. In conclusione, la tesi dimostra che l'elettrochemioterapia, ancora troppo poco conosciuta o utilizzata in medicina veterinaria, grazie alla sua ridotta invasività, relativa economicità e buona efficacia, rappresenta una strategia importante per il trattamento di tumori (cutanei e sottocutanei negli animali domestici, anche nell’ottica del miglioramento del benessere e della qualità di vita dei pazienti affetti da cancro.

L’elettrochemioterapia come strumento per il trattamento dei tumori solidi nel cane e nel gatto: overview ed esperienza clinica

CECCON, MARTINA
2023/2024

Abstract

The treatment of solid tumors in dogs and cats has always been a challenge for veterinary medicine. Neoplasms are often diagnosed late, resulting in a poor prognosis or difficulties in treatment due to the size or advanced stage of the tumor. In many cases, therapeutic options, especially surgical ones, are too invasive for the animal and/or demanding for the owner, both economically and emotionally. Other owners are unwilling or unable to pursue chemotherapy or radiotherapy, often leading to the management of the condition through pain therapy or euthanasia. Electrochemotherapy (ECT) is an advanced therapeutic modality that combines the use of highintensity, short-duration electrical pulses with chemotherapy drugs, enhancing the permeability of tumor cell membranes and boosting the cytotoxic efficacy. This thesis focuses on this particular tool and is divided into three main parts. The first part is dedicated to explaining the functioning of ECT, including the biophysical and molecular mechanisms underlying its therapeutic action, the administration techniques, and clinical applications. The second part presents a series of data collected from clinical cases of dogs and cats with various types of solid tumors treated with ECT. The final part is devoted to a series of case reports, clinical cases from the study with unique features that warranted in-depth individual analysis. The subjects were divided into three groups based on the use of ECT: ECT as the sole treatment or pre-operative for size reduction; intraoperative ECT; and postoperative ECT on the surgical scar. All subjects were treated with the same chemotherapeutic drug, bleomycin, combined with specific electric pulses delivered by the ELECTROvet S13 machine (Leroy biotech, France). The efficacy of the treatment and its impact on the animals' well-being and quality of life were evaluated. For this purpose, a specific form was used on the day of the treatment and another one for follow-up in the subsequent weeks, up to the next session, remission, or end of therapy. This allowed monitoring of parameters related to the tumor’s progression/remission and local characteristics such as bleeding, swelling, and infections. Additionally, data were collected regarding the pain perceived by the patient through palpation during the visit, and general well-being using indicators such as appetite, body weight, interaction with the owner, and activity level. The results show that ECT proved effective in symptom control, with most patients tolerating the treatment well, and few side effects or complications, some of which should be further investigated to verify any potential connection to the therapy. In many cases, the treatment led to significant improvements in tumor size reduction, allowing for less invasive and easier surgical approaches. In both intraoperative and postoperative settings, ECT also proved useful in managing potential recurrences with infiltrative margins or particular localizations. In conclusion, the thesis demonstrates that electrochemotherapy, still too little known or used in veterinary medicine, due to its low invasiveness, relative cost-effectiveness, and good efficacy, represents an important strategy for the treatment of (cutaneous and subcutaneous) tumors in domestic animals, with the added benefit of improving the well-being and quality of life of cancer patients.
2023
Electrochemotherapy as a tool for the treatment of solid tumors in dogs and cats: overview and clinical experience
Il trattamento dei tumori solidi nel cane e nel gatto rappresenta da sempre una sfida per la medicina veterinaria. Le neoplasie spesso vengono diagnosticate tardivamente, con conseguente prognosi infausta o difficoltà nel trattamento a causa delle dimensioni o dello stadio avanzato del tumore. In molti casi, le opzioni terapeutiche, soprattutto chirurgiche, risultano troppo invasive per l'animale e/o impegnative per il proprietario, sia dal punto di vista economico che emotivo. Altri proprietari non sono disposti o non possono permettersi di intraprendere percorsi di chemioterapia o radioterapia, portando spesso alla gestione della patologia tramite terapia del dolore o eutanasia. L'elettrochemioterapia (ECT) è una modalità terapeutica avanzata che combina l'uso di impulsi elettrici, ad alta intensità e breve durata, con farmaci chemioterapici, migliorando la permeabilità delle membrane cellulari tumorali e potenziando l'efficacia citotossica. Questa tesi si concentra su questo particolare strumento ed è articolata in tre parti principali. La prima parte è dedicata alla spiegazione del funzionamento dell'ECT, inclusi i meccanismi biofisici e molecolari che ne sottendono l'azione terapeutica, le tecniche di somministrazione e le applicazioni cliniche. La seconda parte presenta una serie di dati raccolti su casi clinici di cani e gatti affetti da vari tipi di tumori solidi, trattati con l'ECT. L’ultima parte invece è dedicata ad una serie di Case Report, casi clinici parte dello studio con delle particolarità, che meritavano di essere approfonditi singolarmente. I soggetti sono stati suddivisi in tre gruppi in base alla modalità di utilizzo dell'ECT: ECT come unico trattamento o pre-operatoria per riduzione delle dimensioni; ECT in sede intraoperatoria; ECT postoperatoria su cicatrice chirurgica. Tutti i soggetti sono stati trattati con lo stesso farmaco chemioterapico, la bleomicina, combinato con impulsi elettrici specifici rilasciati dal macchinario ELECTRO vet S13 (Leroy biotech, France). È stata valutata l'efficacia del trattamento e l’impatto che sul benessere e sulla qualità di vita dell’animale. A tale scopo, è stata utilizzata una specifica scheda nel giorno del trattamento ed una per il follow-up nelle settimane successive, fino ad ulteriore seduta, remissione o termine della terapia. In questo modo sono stati monitorati parametri relativi alla progressione/remissione del tumore e alle caratteristiche locali dello stesso, quali sanguinamento, gonfiore ed infezioni. Sono stati inoltre raccolti dati riguardanti il dolore percepito dal paziente, attraverso la palpazione eseguita durante la visita, ed il benessere generale, utilizzando indicatori quali appetito, peso corporeo, interazione con il proprietario, livello di attività. I risultati mostrano che l'ECT si è dimostrata efficace nel controllo dei sintomi, con una buona tolleranza del trattamento da parte della maggioranza dei pazienti, e con pochi effetti collaterali e complicanze, alcune delle quali andrebbero approfondite per verificarne un eventuale collegamento 2 con la terapia. In molti casi il trattamento ha portato a significativi miglioramenti in termini di riduzione della dimensione della massa tumorale e questo ha consentito anche un approccio chirurgico meno invasivo e di più facile esecuzione. Anche in ambito intraoperatorio e postoperatorio l’ECT si è dimostrata utile per la gestione delle possibili recidive con margini infiltranti o localizzazioni particolari. In conclusione, la tesi dimostra che l'elettrochemioterapia, ancora troppo poco conosciuta o utilizzata in medicina veterinaria, grazie alla sua ridotta invasività, relativa economicità e buona efficacia, rappresenta una strategia importante per il trattamento di tumori (cutanei e sottocutanei negli animali domestici, anche nell’ottica del miglioramento del benessere e della qualità di vita dei pazienti affetti da cancro.
Elettrochemioterapia
Tumori solidi
Cane e gatto
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/74324