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[CANCER RESEARCH 64, 3288-3295, May 1, 2004]

Interrupción de la replicación de células cancerosas
acción de campos eléctric.os alternos

por la

Eilon D. Kirson.' Zaya Gurvich," Rosa Schneiderrnan." Erez Dekel," Aviran
ltzhaki," Yoram Wasserman,1.4 Rachel Schatzberqer/ y Yoram Palti.2
1Departamento

de Ingeniería biomédica, NovoCure Ud., Haifa, Israel; 2Facultad
de medicina B. Rappaport,Instituto de tecnología Technion-isreel, Haifa, Israel;
3Departamento de biología molecular celular, Instituto Weizmann de ciencias,
Rehovot, Israel; y "Centro médico Elisha, Haifa, Israel.

RESUMEN
Campos eléctricos alternos de baja intensidad y frecuencia intermedia (100-300
kHz) suministrados mediante electrodos aislados tienen un profundo efecto
inhibidor sobre la tasa de crecimiento de diversaslíneas de células tumorales
en seres humanos y en roedores (Patricia C, U-118, U-8?, H-1299, MDA231,
PC3, B16F1, F-98, C-6, RG2 Y CT-26) y de tumores malignos en animales.
Este efecto, que se ha demostrado que no es térmico, afecta selectivamente a
las células en división mientras quedan intactas las células inactivas. Estos
campos actúan de dos formas: deteniendo
la proliferación
celular y
destruyendolas células mientras se dividen. Ambos efectos se demuestran
cuando se aplican tales campos durante 24 horas a células que se encuentran
en el proceso de mitosis y se orientan aproximadamente en la dirección del
campo. El primer modo de acción se manifiesta por la interferencia con la
formación correcta del huso mitótico, mientras que el segundo produce una
rápida desintegración de las células endivisión. Ambos efectos, dependientes
de la frecuencia, son coherentes con las fuerzas direccionales calculadas
ejercidas por estos campos especificas sobre cargas y dipolos dentro de las
células en división. El tratamiento in vivo de tumores en ratones C57BU6 y
BALB/c (modelos tumorales singeneicos B16F1 y CT-26 respectivamente)
produjeron una reducción significativa de la velocidad decrecimiento del tumor
y una destrucción extensa de células tumorales en el término de 3-6 días.
Estos hallazgos demuestran la aplicabilidad potencial de los campos eléctricos
descritos como una nueva modalidad terapéutica para tumores malignos.

INTRODUCCiÓN
En el marco del laboratorio y en la práctica clínica, los campos eléctricos
alternos muestran una amplia gama de efectos sobre los tejidos vivos. Afrecuencias muy bajas (por debajo de 1 kHz), los campos eléctricos alternos
estimulan los tejidos excitables mediante la despolarización de la membrana
(1). La transmisión de dichos campos por radiación es insignificante y por
consiguiente se aplican por lo general directamente mediante electrodos de

2

•

contacto, aunque algunas aplicaciones también han empleado electrodos
aislados. Algunosejemplos bien conocidos de tales efectos son la estimulación
de nervios, músculos y corazón por la acción de campos eléctricos alternos (1,
2). Además, se ha afirmado que los campos eléctricos de baja frecuencia por
pulsos estimulan el crecimiento óseo y aceleran la curación de fracturas (3). Sin
embargo, a medida que aumenta la frecuencia del campo eléctrico por encima
de 1 kHz, el efecto estimulantedisminuye. En estas condiciones, aunque
penetre en las células una fracción mayor de los campos, debido a la
naturaleza resistencia-capacitor paralela de todas las membranas biológicas, el
poder estimulador disminuye enormemente a medida que los ciclos alternos de
hiperdespolarización
de la membrana celular se integran, de modo que el
efecto neto queda anulado. A frecuencias muy elevadas (esdecir, por encima
de muchos MHz), aunque la integración se hace cada vez más efectiva, se
observa un efecto biológico completamente diferente. A estas frecuencias el
calentamiento tisular se hace dominante debido a las pérdidas dieléctricas.
Este efecto se intensifica a medida que aumenta la frecuencia, la intensidad del
campo o el factor de disipación del tejido (4). Este fenómeno sirve de base...