Skrur av og på resistensen mot strålebehandling

Stråling kan gjøre kreftceller resistente mot strålebehandling og cellegift. Nå har UiO forskere funnet ut hvordan resistensen kan slås av og på.

KROPPENS STRÅLEVARSEL: Celler som blir utsatt for lavdosestråling, sender ut en molekylær advarsel. Beskjeden sendes til andre ubestrålte celler i kroppen, som da kan skru på resistensen mot stråling. Nå har professor Erik Olai Pettersen og postdoktor Nina Jeppesen Edin funnet ut av hvordan man kan skru av og på denne resistensen. Forskningen er gjort i celledyrkingslaboratoriet ved Universitetet i Oslo. Foto: Yngve Vogt

Selv om strålebehandling blir stadig viktigere i kreftbekjempelsen, kan den, grunnet resistens, fungere dårlig for mange pasienter. Før strålebehandlingen starter, vet vi ikke hvilke pasienter dette kan dreie seg om. Det er et problem, spesielt når vi gir helbredende kreftbehandling, påpeker Anne Hansen Ree , som både er professor i medisin ved Universitetet i Oslo og overlege ved Akershus universitetssykehus.

Nå har to biofysikere, professor Erik Olai Pettersen og postdoktor Nina Jeppesen Edin på Fysisk institutt ved Universitetet i Oslo oppdaget hvordan det er mulig å skru av og på kroppens egen resistens mot strålebehandling og cellegift.

– Dette er ny kunnskap som åpner muligheter for bedre behandling. Men det ligger et stort forskningsarbeid foran oss, så vi tør ikke si hvilke kreftsykdommer oppfinnelsen kan hjelpe mot, forteller Erik Olai Pettersen, som er koordinator for det internasjonale kreftforskningsprosjektet Metoxia. De har de siste årene fått 100 millioner kroner i EU-støtte.

Resistensen sprer seg.

Både høy naturlig bakgrunnsstråling, slik som kraftig stråling fra berggrunnen, og medisinsk strålebehandling kan føre til motstandskraft mot strålebehandling og visse typer cellegift. Når en pasient skal strålebehandles, vil noe av strålingen beklageligvis også treffe noe friskt vev rundt svulsten. I en del tilfeller vil de friske cellene sende ut et resistensstoff. Det er ekstra uheldig for kreftpasienter med spredning.

– Når resistensen sprer seg til andre svulsteri kroppen, blir også disse svulstene immune mot strålebehandling og kjemoterapi.

Erik Olai Pettersen påpeker at det finnes ulike resistenser mot stråling og kjemoterapi. Den mest studerte kalles multidrug-resistance, der kreftcellene pumper cellegiften ut av seg selv.

De to forskerne har avdekket en helt annen mekanisme. De har funnet løsningen på hvordan de kjemisk kan skru av og på mulig resistens etter såkalt lavdoserate-stråling, der strålingen gis langsomt over tid.

Allerede på nittitallet oppdaget forskere at forholdsvis små stråledoser kunne drepe flere kreftceller enn litt større stråledoser. De to forskerne har oppdaget at hvis man først utsettes for en liten stråledose og deretter, på et senere tidspunkt, får en høyere stråledose, reduseres effekten av den siste dosen fordi kreftcellene i mellomtiden er blitt motstandsdyktige mot stråling.

Advarsel spres med blodet.

Jeppesen Edin har eksperimentert med kreftceller i et celledyrkingslaboratorium. Cellene ble bestrålt med lavdoseratestråling. Til tross for at cellene delte seg fire ganger i uken, viser forsøkene hennes at etterkommerne til cellene fortsatt er resistente mot stråling fem år etter bestrålingen.

– Etterkommerne beholdt altså resistensen som de opprinnelige, bestrålte cellene fikk. Cellene ble lagt i en væske med næringsstoffer. Etter bestrålingen flyttet Jeppesen Edin væsken, der de bestrålte cellene lå, over på andre ubestrålte celler.

– Overraskende nok ble også disse cellene resistente.

Jeppesen Edin fant den molekylære forklaringen. Kreftcellene som ble bestrålt, avga et signalmolekyl til væsken. Da de ubestrålte cellene kom i kontakt med væsken, fikk de beskjed om å sette resistensen på.

– Det betyr: Når man utsettes for litt stråling, sendes signalmolekyler til hele kroppen via blodbanen. Da blir også de cellene som ikke er bestrålt, resistente, forteller Jeppesen Edin.

Hun har med andre ord funnet det signalmolekylet som kan slå av og på følsomheten mot stråling og giftstoffer som kjemoterapi.

Forskerne har allerede funnet signalmolekylet i blodet fra bestrålte mus.

– Hvis vi kan oppdage dette signalmolekylet i blodet, kan vi se om resistensen er av eller på hos en pasient.

Medisinering.

Jeppesen Edin har vist at det er mulig å skru av resistensen med et eksisterende stoff.

– Stoffet har tidligere vært gitt til pasienter i en annen sammenheng. Da ble det ikke rapportert om noen bivirkninger. Stoffet skader ikke arvestoffet i cellene, men angriper bare enzymet i cellen.

Tanken er å kunne gi pasienten en injeksjon før strålebehandlingen for at cellene skal bli hypersensitive igjen.

– Sannsynligvis er det nok med én enkelt dose, men det er for tidlig å si noe om dette i dag. Vi har ennå ikke testet denne bruken på verken dyr eller mennesker.

Romfarere.

Noen ganger kan det vært lurt å kunne skru resistensen på.

– Romfarere trenger ekstra beskyttelse mot kosmisk stråling. Det gjør også redningsmenn som må inn i radioaktive områder, slik som rundt den jordskjelvskadete Fukuchima-reaktoren i Japan. Vi undersøker nå om stoffet også kan redusere skadene etter at man er blitt utsatt for stråling.

Uheldig CT.

Noen medisinske undersøkelser er uheldige for motstandskraften mot stråling.

– Enkelte langvarige CT-undersøkelser fører til så mye stråling, at resistensen kan bli skrudd på. Derimot er strålenivået så lavt i en vanlig røntgenundersøkelse at resistensen ikke blir slått på, sier Pettersen.

Lærte av bakgrunnsstråling.

Forskerne oppdaget resistensen da de forsket på naturlig bakgrunnsstråling.

I Norge varierer bakgrunnsstrålingen lokalt med en faktor på ti. Et område i Ramsar i den nordlige delen av Iran har en av de høyeste naturlige bakgrunnsstrålingene i verden. Der kan folk bli utsatt for hundre ganger høyere bakgrunnsstråling enn i Norge.

– Likevel er ikke krefthyppigheten høyere i Ramsar enn i Norge. Snarere tvert imot. Man antar at immunsystemet tar seg av dette. Resistens er derfor kroppens naturlige beskyttelse mot forhøyet bakgrunnsstråling, sier Pettersen.

Patent.

Forskerteamet har nå søkt om to patenter via Inven2, som er innovasjonsselskapet til Universitetet i Oslo og Helse Sør-Øst.

Det ene patentet handler om hvordan resistensen måles i blodet. Det andre patentet gjelder bruken av et kjent stoff, som kan slå av resistensen.

Inven2 mener oppfinnelsen ennå ikke er moden nok til å kommersialiseres.

– Inven2 ser helt klart at dette er avansert og spennende forskning, men vi vet ennå ikke hvor stor andel av de pasientene som responderer dårlig på behandling, som har vært utsatt for lavdosestråling. Dessuten eier vi ikke rettighetene til stoffet eller tilsvarende andre stoffer som kan slå av resistensen, sier teknologimanager Jan Solberg i Inven2 . Han anbefaler forskergruppen å finne frem til en ny substans, som kan patenteres.

Av Yngve Vogt
Publisert 1. feb. 2012 11:40
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

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