Saken er produsert og finansiert av NTNU - Les mer
Forskere ga kreftsyk mus behandling med nanopartikler. Det gjorde at kreftsvulsten forsvant. 100 dager etter at behandlingen var ferdig, var musene fortsatt kreftfrie.

Ny metode frakter medisin rett til kreftcellene og sparer de friske cellene

Den kombinerer ultralyd, bobler og nanopartikler med cellegift. Metoden har kurert kreft hos mus.

27.8 2017 04:00

En tredjedel av alle nordmenn vil oppleve å bli kreftsyke. Det gjelder cirka halvannen million av oss. I tillegg rammes mange pårørende som må leve med sykdommen tett innpå livet.

En god del av dem som får kreft, opplever heldigvis i dag å bli friske, og en av de grunnleggende behandlingsmetodene er cellegift. Men prisen for cellegiftbehandling er høy. Under behandlingen sprer cellegiften seg til alle cellene i kroppen, også de som er friske. Dermed blir de friske cellene ødelagt, og mange sliter med store bivirkninger under og etter behandling.

Et annet viktig moment: Når alle cellene skal «dele på medisinen», er det bare 0,01 prosent av cellegiftdosen som når fram til svulsten med de syke cellene.

– Jeg jobber med å finne ut hvordan vi skal få fraktet mer cellegift fram til svulsten og mindre til de friske cellene, sier Sofie Snipstad, som nylig avla sin doktorgrad ved Institutt for fysikk ved NTNU. For snart ett år siden vant hun Forsker Grand Prix, og da hun presenterte forskningen sin under finalen, sto hun midt oppe i de første testene av en ny metode for kreftbehandling. Testene ble gjort på mus.

Nå viser testene at metoden kurerer kreft hos mus.


Sofie Snipstad. (Foto: NTNU)

Lovende resultater

Metoden går altså ut på å bringe cellegift målrettet fram til kreftsvulstene slik at det kommer mest mulig medisin fram til de syke kreftcellene og at de friske cellene spares. Forsøkene som ble gjort i musene, ble testet på en aggressiv brystkrefttype som kalles trippel-negativ.

Forskere gjorde mange forsøk i laboratoriet i forkant av musetestene – som var de første reelle testene av denne metoden å distribuere medisin på. Resultatene er lovende.

I tillegg til at svulstene forsvant under behandlingen, viser forsøkene at kreften heller ikke er kommet tilbake.

Slik fungerer behandlingen

I stedet for at cellegift sprøytes rett inn i blodet og fraktes vilkårlig rundt til både syke og friske celler, kapsles medisinen inn i nanopartikler. Når nanopartiklene med medisin sprøytes inn i blodet, er nanopartiklene såpass store at de ikke slipper ut av blodårene i de fleste typer frisk vev. Dermed vil ikke cellegiften skade friske celler.

I svulsten derimot har blodårene porøse vegger slik at nanopartiklene med medisin slipper inn til de kreftsyke cellene.

– Jeg har funnet ut at vi med denne metoden kan frakte 100 ganger mer cellegift til svulsten sammenlignet med cellegift alene. Det er bra, sier Snipstad.

– Men, nanopartiklene når bare ut til de cellene som ligger nærmest blodårene som frakter dem. Kreftceller som ligger langt unna, får ingenting. For at behandlingen skal være effektiv, er det viktig at den når ut til hele. Derfor trenger nanopartiklene våre hjelp for å få medisinen helt fram, forklarer hun. 

Ultralyd er nøkkelen  

Nanopartiklene som Snipstad og forskningsteamet bruker, er utviklet ved Sintef i Trondheim. De er helt spesielle fordi de kan danne små bobler. Nanopartiklene ligger i skallet til boblene.

Boblene er en viktig del av suksessen. En annen essensiell del er bruk av ultralyd. Det er primært bruken av ultralyd Snipstad forsker på.

Boblene med nanopartikler som frakter cellegift, sprøytes inn blodet. Deretter settes ultralyd på svulsten. Ultralyden får boblene til å vibrere og etter hvert sprekke slik at nanopartiklene løsner. Vibrasjonene vil også massere blodårene og vevet slik at det dannes flere porer. Det bidrar til at nanopartiklene dyttes lenger ut i kreftsvulsten og altså ikke bare slipper fram til de kreftcellene som ligger nærmest blodårene.

– Ved å bruke ultralyd i forbindelse med transport av nanopartikler med cellegift til svulster i mus, har jeg vist at vi kan få levert omtrent 250 ganger mer av dosen til svulsten, enn bare ved å sprøyte inn cellegift alene, forklarer hun.


For å få boblene til å oppføre seg som de ville, testet forskerne mange ulike ultralydbehandlinger, og målte hvor mye nanopartikler som ble levert til kreftvev i mus. Mange av ultralybehandlingene hadde liten effekt, men Sofie Snipstad fant én som fungerte svært bra. (Foto: NTNU)

Tre grupper, tre tydelige resultater

Musene ble delt inn i tre grupper:

Gruppe 1 fikk ingen behandling. Kreftsvulsten vokste raskere og raskere.

Gruppe 2 fikk behandling med nanopartikler med medisin. Veksten til svulsten stagnerte etter en tid, men svulsten forsvant ikke.

Gruppe 3 fikk behandling med nanopartikler med medisin, bobler og ultralyd. I denne gruppen krympet svulsten helt til den forsvant. 100 dager etter avsluttet behandling, var musene fortsatt kreftfrie.

Må lure kreftcellene

– For at behandlingen skal være effektiv, må vi lure kreftcellene til å spise nanopartiklene slik at cellegiften kommer helt fram til målet, sier Snipstad.

For å studere denne prosessen har hun dyrket kreftceller og studert dem i mikroskop. Det hun har sett, er at nanopartiklene kamuflerer cellegiften, og det gjør at kreftcellene spiser cellegift med glede. Men for at behandlingen skal virke, må nanopartiklene gi fra seg cellegiften akkurat hvor og når det trengs.

– Det kan vi gjøre ved å endre den kjemiske sammensetningen slik at vi kan skreddersy egenskaper og blant annet bestemme hvor raskt nanopartiklene skal brytes ned. Etter at nanopartikkelen er spist av cellen, løser den seg opp og frigir cellegift inne i cellen. Da vil kreftcellen slutte å dele seg og etter hvert skrumpe inn og dø.

Når kan metoden tas i bruk?

Forskningsresultatene gir altså grunn til optimisme og så langt har prosessen gått raskt. Likevel er det langt fram til metoden kan tas i bruk i kreftbehandling hos mennesker.

– Fra man gjør en oppdagelse på laboratoriet til den kan tas i bruk, regner man 10 til 20 år. Vi har jobbet med dette i cirka seks år, så det gjenstår mye arbeid ennå. Vi må forstå mer av mekanismene bak dette, og gjennom mikroskopering må vi studere hva som skjer inne i vevet, sier Snipstad og fortsetter:

– Når man får slike lovende resultater som vi har fått, åpner det seg så mange nye dører og så mye man ønsker å forstå og finne ut av! Vi må blant annet teste ut denne metoden på andre tumormodeller, for hvert krefttilfelle er unikt.

Kan brukes på sykdom i hjernen

Metoden med bobler, nanopartikler og ultralyd åpner også opp for behandling av sykdommer i hjernen. Hjernen vår er svært godt beskyttet på mange vis. Det gjør også at den i stor grad er stengt for å ta imot behandling.

Hjernens blodårenettverk er ganske ulikt blodårenettverket i svulstene. Den er godt beskyttet mot stoffer som blodet frakter med seg og slipper kun inn stoffer som hjernecellene trenger. Dette kalles blod-hjerne-barrieren, og på grunn av den er det svært vanskelig å levere medisin til hjernen. For mange hjernesykdommer finnes det derfor ennå ingen behandling.

– Men det finnes håp. Ved bruk av ultralyd og våre bobler har vi klart å levere nanopartikler og medisin til hjernen, avslutter Snipstad.

Referanse:

Sofie Snipstad m.fl: Ultrasound Improves the Delivery and Therapeutic Effect of Nanoparticle-Stabilized Microbubbles in Breast Cancer Xenografts. Ultrasound in Medicine and Biology. August 2017. DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2017.06.029. Sammendrag

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.