Kan finne motstandsdyktige svulster

MR-teknologi kan brukes til å identifisere svulster som kan være motstandsdyktige mot stråleterapi.

Publisert
En mann får strålebehandling mot kreft. (Illustrasjonsfoto: iStockphoto)
En mann får strålebehandling mot kreft. (Illustrasjonsfoto: iStockphoto)

Stråleterapi er ved siden av kirurgi den viktigste behandlingsformen ved kreft.

Men noen svulster utvikler et fysiologisk miljø som gjør dem motstandsdyktige, eller resistente, mot stråleterapi og de kan derfor danne dattersvulster, såkalte metastaser.

Slike svulster er kjennetegnet av store områder med lite oksygen (hypoksi), høyt væsketrykk og lav pH i vevet. Hypoksi gjør svulstene mer aggressive og gir pasientene en dårligere prognose.

Forskningsgruppen til Einar K. Rofstad på Avdeling for Strålingsbiologi ved Radiumhospitalet er nå på god vei til å utvikle metoder for å identifisere slike svulster.

MR-bilder

MR-bilder av svulst uten hypoksiske områder (a) og svulst med hypoksiske områder (b). De mørkeste blå områdene i (b) representerer hypoksisk vev. (Foto: (Illustrasjon: Einar K. Rofstad, OUS))
MR-bilder av svulst uten hypoksiske områder (a) og svulst med hypoksiske områder (b). De mørkeste blå områdene i (b) representerer hypoksisk vev. (Foto: (Illustrasjon: Einar K. Rofstad, OUS))

Identifiseringen av svulstene skjer med magnetresonans-teknologi (MR). MR er en teknikk for å fremstille bilder av kroppsvev ved å utsette pasienter for radiofrekvente signaler mens de er plassert i et kraftig magnetfelt. MR-maskinen mottar signaler fra vevet og bruker så informasjonen i signalene til å danne bilder.

MR er en ikke-invasiv metode som medfører lite ubehag for pasienten sammenlignet med andre metoder, og den kan gjentas flere ganger hvis det er behov for det. I tillegg kan kontrasten mellom ulike vevstyper fremheves i et bilde ved å bruke kontrastmidler som injiseres i blodbanen.

- Det er disse kontrastmidlene vi utnytter for å finne svulstene med mye hypoksi.

- I eksperimentelle studier fant vi at i de områdene av svulsten hvor det er hypoksi vil det være mindre av kontrastvæsken enn i områdene med normalt oksygennivå, og dette kan vi måle med MR-maskinen, forteller Rofstad.

Dette skyldes at blodgjennomstrømningen er dårligere i de hypoksiske områdene og dermed er det mindre kontrastvæske som blir fraktet dit. For at en svulst skal vokse må det dannes nye blodkar som forsyner kreftcellene med oksygen og næring.

Men blodårene i en svulst ser ikke ut som normale blodårer. Isteden har de ofte irregulære buktninger, de lekker og de kan ende opp i blindveier. Derfor kan blodgjennomstrømningen i svulster ofte være lav og ujevn, noe som fører til mangel på oksygen.

Pasienttilpasset behandling

Professor og gruppeleder Einar K. Rofstad. (Foto: Privat)
Professor og gruppeleder Einar K. Rofstad. (Foto: Privat)

Forskningsgruppen har også sett at svulster som får mindre av kontrastvæsken, er mer motstandsdyktige mot stråleterapi og danner flere dattersvulster. Dette stemmer bra overens med det man ser i klinikken, når hypoksiske tumorer identifiseres ved hjelp av mer invasive metoder.

- De fleste større sykehus har MR-maskiner, og MR er allerede en del av kreftbehandlingen flere steder for å påvise tumorer og for å følge effekten av behandlingen. Dermed vil det være enkelt å ta denne nye metoden i bruk så snart den er bekreftet i kliniske studier, sier Rofstad.

Når man på en enkel måte kan plukke ut de pasientene som har hypoksiske svulster, åpner det opp muligheter for å tilby disse en annen behandling enn de pasientene som ikke har slike svulster. For eksempel kan dette være en generelt mer aggressiv strålebehandling eller det å gi høyere stråledoser til de områdene av svulsten som får lite oksygen.

- Enkel påvisning av hypoksiske tumorer åpner også opp muligheter for å gi behandling som kan normalisere oksygennivået i disse svulstene. Ved å gi medikamenter som påvirker blodkarene slik at det blir en jevnere blodgjennomstrømning i svulsten og dermed mindre hypoksi, har vi håp om å få en større effekt av stråleterapien, forklarer Rofstad.

Hvorfor er hypoksiske svulster resistente mot stråleterapi? Dette er et spørsmål forskerne ikke har et helt klart svar på. En del faktorer er kjent, men man har ikke oversikt over alle.

- En faktor er at skadene som stråleterapien gir, restitueres lettere i de hypoksiske cellene, forteller Rofstad.

Strålebehandling fører til skader i DNA slik at kreftcellene dør, men oksygen er nødvendig for at visse typer DNA-skader skal resultere i celledød. Dermed er det færre kreftceller i hypoksiske områder som dør etter strålebehandling enn i områder med et mer normalt oksygennivå.

- En annen faktor er at hypoksi fører til økt grad av genetiske forandringer, såkalte mutasjoner, i kreftvevet, fortsetter Rofstad.

Noen kreftceller kan få mutasjoner som gjør at de vokser og deler seg raskere enn andre kreftceller. De kan også få mutasjoner som gjør dem mer resistente mot celledød, og dermed mer resistente mot strålebehandlingen.

- Men alt i alt er det mange faktorer som spiller inn, og sannsynligvis er det forskjeller fra tumor til tumor på hvilke faktorer som spiller størst rolle. Det å finne ut hvilke faktorer dette er og få utviklet pasienttilpassede behandlingsstrategier er derfor svært viktig, avslutter Rofstad.

Referanser:

Egeland m.fl.: Dynamic Contrast-Enhanced-MRI of Tumor Hypoxia, Magnetic Resonance in Medical Sciences 2012;67:519, doi: 10.1002/mrm.23014.

Gulliksrud m.fl.: Differentiation between hypoxic and non-hypoxic experimental tumors by dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging. Radiotherapy and Oncology 2011;98:360.

Øvrebø m.fl.: Assessment of tumor radioresponsiveness and metastatic potential by dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging, International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics 2011;81:255.