Svært lav stråling dreper resistente kreftceller

Forskere har funnet en strålemetode som ødelegger oksygenfattige kreftceller uten å skade det friske vevet rundt. Hemmeligheten er kontinuerlig ultralav stråling over flere uker.

PATENTER: – Vi skal sikre oss sterke patenter og tilby dem til legemiddelindustrien, for at de kan utvikle medisinene videre, forteller professor Erik Olai Pettersen, som er koordinator for et omfattende europeisk kreftforskningsprosjekt. Foto: Yngve Vogt

Det er mulig å ta knekken på resistente kreftceller med sammenhengende ultralav stråling over flere uker. Det viser forskningen til professor Erik Olai Pettersen i biofysikk på Fysisk institutt ved Universitetet i Oslo.

Oksygennivået er svært lavt i mange kreftsvulster. Da har cellene det dårlig og spiser opp oksygenet og blodforsyningen til svulstene. Dette kunne ideelt sett ha vært en fordel, men uheldigvis går kreftcellene i forsvarsposisjon for å slippe å dø av oksygenmangel. Forsvarsstrategien fører dessverre også til at kreftcellene blir motstandsdyktige mot både strålebehandling og kjemoterapi. Dessuten øker kreftcellene evnen sin til å spre seg til andre steder i kroppen.

– Så ideen vår var: Hvis man klarer å angripe cellenes beskyttelsessystem mot for lite oksygen, kan man skade svulsten og ikke det friske vevet rundt. Vi har nå funnet ut at enkelte celler med lite oksygen ikke tåler kontinuerlig belastning med ultralave stråledoser, samtidig som strålingen ikke har ødeleggende effekt på vanlige celler. Det er den motsatte effekten av hva man får med større stråledoser, forteller Erik Olai Pettersen.

Vanskelig kreft

Ti til tretti prosent av alle kreftceller lider av surstoffmangel. Fenomenet kalles hypoksi . Det er mye hypoksi i lungekreft, brystkreft og prostatakreft, samt i svulster i hode, hals, strupe og bronkie. Derimot fins ingen hypoksi i blodkreft.

Kjemoterapi fungerer ofte mot blodkreft. Derimot er det vanskeligere å behandle de fleste kreftformene der det forekommer hypoksi.

Disse kreftformene er resistente mot behandling og har en tendens til å ende i spredning til andre deler av kroppen, også kalt metastase.

I et 37 grader varmt laboratorium på Universitetet i Oslo har Erik Olai Pettersen bestrålt oksygenfattige menneskeceller med ultralave stråledoser kontinuerlig i flere uker.

Laboratoriet er blitt et referanselaboratorium for forskere fra mange europeiske land.

Radioaktivt protein

Skal man bestråle kreftceller over lang tid, kan pasienten få en injeksjon med Valin påhengt et radioaktivt hydrogenatom. Valin er en essensiell aminosyre og en av byggesteinene i protein.

Den radioaktive aminosyren tas opp av celler i kroppen og sender ut en betapartikkel, det vil si et elektron, med en rekkevidde på maksimum fem til seks mikrometer. Det er lite. En celle er tre ganger bredere.

Erik Olai Pettersen ser for seg at behandlingen kan gå over to til tre måneder. Sammen med Radiumhospitalet skal han teste ut hvordan behandlingen fungerer over lang tid på dyr.

100 millioner kroner

Forsøket er en del av det europeiske forskningsprosjektet Metoxia, der Erik Olai Pettersen er koordinator. Metoxia er et samarbeid mellom 22 europeiske universiteter, sykehus og industripartnere. EU støtter prosjektet med 100 millioner kroner.

– Målet vårt er å angripe kreftcellene med ny medisin basert på de forsvarsmekanismene som cellene tar i bruk mot hypoksien. Vi skal blant annet sikre oss sterke patenter og tilby dem til legemiddelindustrien, for at de kan utvikle medisinene videre.

Metastase i beinvev

En av samarbeidspartnerne til Pettersen er det norske medisinske legemiddelfirmaet Algeta. De utvikler en medisin som finner metastaser i beinmarg og ødelegger kreftcellene med alfapartikler.

Brystkreft og prostatakreft, som er de to mest utbredte kreftformene i Norge, har begge den uheldige bivirkningen at sykdommen av og til kulminerer med en meget smertefull beinmarg metastase.

– Oppdages metastaser så tidlig som mulig, kan man bruke medisinen til å behandle pasienter som er i ferd med å få metastase, forteller Erik Olai Pettersen.

Problemet er at det er svært vanskelig å oppdage bittesmå svulster. En synlig svulst må inneholde om lag én milliard kreftceller. Det er ikke mange celler i de minste metastasene.

Algeta-medisinen inneholder en radioaktiv isotop av radium, som sender ut alfapartikler. Det spesielle med radium er at stoffet søker seg til beinvev.

Alfapartiklene har en rekkevidde på opptil 50 mikrometer. En celle har en diameter på 15 mikrometer.

Strålingen når derfor ikke inn i beinmargen, slik at stamcellene, som fornyer blodcellene våre, ikke skades for mye. Og det har heller ingen ting å si om kreftcellene har surstoffmangel eller ikke.

– Alfastråler fungerer like effektivt uansett om cellene har mye oksygen eller lite.

Ga seg aldri

Erik Olai Pettersen har de siste førti årene forsket på molekylære prosesser i kreftsvulster med lavt oksygennivå. Han jobber tett sammen med Radiumhospitalet og har selv drevet grunnforskning der i 25 år.

På åttitallet var det liten interesse for hypoksi i verden, etter noen mislykkete forsøk. Interessen endret seg radikalt på begynnelsen av nittitallet, da forskere oppdaget at hypoksi styrer én til to prosent av genomet vårt og at hypoksi blant annet er avgjørende for fosterutviklingen. Da kom cellebiologene på banen.

Da professor Petter Ebbesen ved Ålborg Universitet oppdaget at virusutviklingen i celler endret seg under hypoksiske forhold, kalte han inn tre eksperter på hypoksi, deriblant Erik Olai Pettersen. Det ble starten på et tett samarbeid mellom Pettersen og Ebbesen, som igjen ble spiren til det store europeiske forskningssamarbeidet Metoxia.

Erik Olai Pettersen påpeker at han aldri hadde kommet i mål uten solid grunnforskning.

– Mange politikere tror at EU støtter grunnforskning, men EU er svært opptatt av at forskningen skal være nyttig. Det var utelukkende muligheten for grunnforskning ved Radiumhospitalet som gjorde at jeg kunne drive på med dette på 1980-tallet. Den gang hadde det ikke vært mulig å skaffe finansiering til denne forskningen verken fra Forskningsrådet eller Kreftforeningen, presiserer Erik Olai Pettersen.

Av Yngve Vogt
Publisert 1. feb. 2012 11:47
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikke UiO- eller Feide-bruker?
Opprett en WebID-bruker for å kommentere