Angriper de mest aggressive kreftcellene

Laboratorieforsøk med cellekulturer har gitt lovende resultater for en ny type behandling mot aggressive kreftceller. Nå skal forskerne teste ut behandlingsmåten på dyr.

Publisert
Cellene ser friske ut etter tre dager i hypoksi-inkubatoren (til venstre). Etter fem uker har massiv celledød inntrådt (til høyre). (Foto: Metoxia-prosjektet)
Cellene ser friske ut etter tre dager i hypoksi-inkubatoren (til venstre). Etter fem uker har massiv celledød inntrådt (til høyre). (Foto: Metoxia-prosjektet)

Metoxia-prosjektet

Fenomenet hypoksi, eller lite oksygen, i kreftsvulster er hovedtema for Metoxia-prosjektet, ledet av biofysikkprofessor Erik Pettersen ved UiO.

Metoxia er et europeisk samarbeidsprosjekt, støttet med 100 millioner kroner fra EU.

Noen kreftceller er vanskeligere å bli kvitt enn andre: De er motstandsdyktige mot behandling med både tradisjonell stråleterapi og cellegift. I tillegg er de koblet til spredning av kreft; og spredning er det som flest kreftpasienter dør av.

Felles for disse versting-cellene er at de lever på lite oksygen, de er hypoksiske.

Alle celler, også kreftceller, trenger oksygen for å overleve. I en kreftsvulst er det gjerne et mer kaotisk nettverk av blodårer enn normalt, og det kan gi lav oksygentilførsel til noen områder. Det er her vi finner kreftcellene som overlever på lite oksygen.

Hvordan bli kvitt de hypoksiske cellene, når ingen kjent behandling biter på dem? Stine Christoffersen undersøker én mulig løsning i sin doktorgrad ved Universitetet i Oslo (UiO).

Kontinuerlig stråling gir massedød

For noen år tilbake oppdaget hennes veileder, Erik Pettersen, at de hypoksiske cellene dør når de utsettes for kontinuerlig lav stråling over lang tid.

Sammen med andre forskere i medisinsk fysikk ved UiO har Stine Christoffersen forsket på hvilken stråledose som må gis for å oppnå massedød blant cellene.

- Vi dyrker kulturer av brystkreftceller i glassbeholdere, forteller Christoffersen.

Cellene vokser i en væske som forsyner dem med den næringen de trenger.

Beholderne plasseres i et hypoksikammer hvor vi kan regulere oksygeninnholdet slik at det tilsvarer nivået i hypoksiske kreftsvulster.

Spiser sin egen medisin

Deretter utsetter vi kreftcellene for stråling innenfra, fortsetter hun, og forklarer:

- Vi tilsetter tritium, en radioaktiv isotop av hydrogen. Den er festet til valin, en aminosyre som cellene trenger og derfor tar opp i seg.

Tritiumet sender ut betastråling, elektroner, og cellene blir dermed strålebehandlet.

Alle celler, både friske celler og kreftceller, vil ta opp aminosyren, men det er bare de hypoksiske cellene som dør av behandlingen.

- Vi er faktisk ikke sikre på hvilken mekanisme som gjør seg gjeldende, men vi har en hypotese: Vi tror ikke det handler om at cellene dør av DNA-skadene i seg selv, som ved vanlig stråleterapi, men at cellene hyperventilerer, sier Christoffersen.

- Vi observerer at cellene øker respirasjonen når de utsettes for den lave strålingen. Hypotesen vår er at når cellene puster mer blir oksygennivået lavere.

- Tilslutt dør de kreftcellene som befinner seg i områder med lavt oksygen fordi oksygenet der blir helt oppbrukt. 

Celler som har god tilgang på oksygen, slik som normale celler, tåler de meget lave strålenivåene godt. Dermed er ikke behandlingen skadelig for friske celler.

Vinn eller forsvinn-forsøk

Christoffersen håper hun får tid til å undersøke mekanismene som styrer celledøden, men først skal hun undersøke hvordan strålebehandlingen virker på kreftsvulster i mus.

- Det blir veldig spennende å se resultatene fra dyreforsøkene! Det er jo litt vinn eller forsvinn for denne behandlingsmetoden.

Stine Christoffersen har gjort eksperimenter med cellekulturer som denne. Nå skal hun gjenta forsøkene på dyr. (Foto: Hilde Lynnebakken)
Stine Christoffersen har gjort eksperimenter med cellekulturer som denne. Nå skal hun gjenta forsøkene på dyr. (Foto: Hilde Lynnebakken)

Christoffersen forteller at forskerne er forsiktig optimistiske, men blir plutselig hemmelighetsfull. Hun og kollegene har gjort noen forberedende forsøk på mus, men noen resultater vil hun ikke ut med foreløpig.

Dyreforsøkene foregår på Radiumhospitalet, ved bruk av forsøksmus som får kreftceller injisert like under huden.

Etter et par uker er kreftcellene blitt til en tumor og behandlingen starter.

Aminosyren med tritium, medisinen, sprøytes inn i halen på musene.
Forskerne har allerede målt at aminosyren tas opp i alle organene og også i kreftsvulsten hos dyrene.

I hovedforsøket som starter over jul skal behandlingen gjentas 1-2 ganger per uke for å holde strålingen på et konstant nivå.

Underveis i forsøket måles tumorstørrelsen for å undersøke effekten.
Hvordan forskningen skal tas videre avhenger av resultatene av første forsøk.

- Kanskje vi må endre på noe og gjenta forsøket. I beste fall får vi en positiv effekt på tumor. Da går vi videre med forsøk hvor vi kombinerer medisinen med tradisjonell stråleterapi, sier Christoffersen.