Nesten 40 000 nordmenn fikk påvist kreft i fjor. De vanligste behandlingsformene er kirurgi, strålebehandling og cellegift.
Strålebehandling og cellegift gis for å ta knekken på kreftceller. Uheldigvis går disse to behandlingene også ut over friske celler.
Nå er forskere i gang med å teste ut en annen type kreftbehandling som angriper kreftcellene uten å skade de friske cellene. Her sprøytes målsøkende, radioaktive stoffer inn i kroppen. Stoffene blir med i blodbanene og skal, hvis alt fungerer etter planen, lete etter kreftcellene og angripe dem uten å skade de friske cellene.
Tanken er ikke ny. Allerede for tretten år siden lanserte UiO-forskere denne metoden for å behandle lymfekreft. Dette ble oppstarten på det biomedisinske selskapet Nordic Nanovector. Resultatene var lovende i mange år. Den medisinske uttestingen kom langt. Uheldigvis hadde ikke medisinen den ønskete effekten på en større gruppe pasienter i en fase to-studie. Studien ble derfor avsluttet i 2022. De samme gründerne er nå i gang med å teste ut en tilsvarende medisin mot beinkreft. Dette skjer gjennom selskapet Oncoinvent.
Radionuklider
Fellesnevneren for denne type behandling er at radioaktive stoffer fraktes dit kreftcellene er. De radioaktive stoffene kalles for radionuklider. En radionuklid er et ustabilt atom som etter en stund sender ut radioaktiv stråling.
En av universitetets fremste forskere på radionuklider er Nina Jeppesen Edin. Hun er førsteamanuensis på Fysisk institutt ved UiO. Da Apollon intervjuet henne for 13 år siden, forsket hun, sammen med professor Erik Olai Pettersen, på hvordan kreftcellenes resistens mot strålebehandling og cellegift kunne slås av og på.
Edin er i dag en del av det europeiske medisinske forskningsprogrammet Prismap. Her produseres radionuklider i så ren form at de kan brukes i medisinske anvendelser, slik som til indre bestråling av kreftceller.
Utfordringen til Edin er å beregne hvor stor stråledosen blir i de enkelte cellene. Det er ingen enkel sak. Her jobber Edin tett sammen med førsteamanuensis Asta Juzeniene, som i en årrekke har forsket på radionuklide-terapi. Juzeniene har klart å koble radioaktive stoffer på målrettete molekyler som finner frem til svulster. Behandlingen hennes brukes i dag på de pasientene med metastatisk prostatakreft som ikke har andre behandlingsmuligheter.
Vanskelig balansegang
En av de mange utfordringene til de to forskerne er at radionuklider er ferskvare. Alle radionuklider har en bestemt halveringstid. Det betyr at halvparten av dem henfaller til noe annet i løpet av halveringstiden. Alle radionuklider har ulik halveringstid. Nøyaktig når hvert enkelt radioaktivt atom henfaller, er helt tilfeldig. Det er umulig å forutsi om det skjer om ett minutt, en time eller en måned. Halveringstiden er bare en statistisk beskrivelse av egenskapen til atomet.
Når et radioaktivt stoff har henfalt til noe annet, kan det nye stoffet også være radioaktivt.
– På den måten får vi en kjede av henfall med ulike halveringstider, forteller Nina Jeppesen Edin.
Det gjelder å finne et stoff med en optimal halveringstid, samtidig som et ikke må skade kroppen.
Hvis halveringstiden er for lang, må man tilføre mer av stoffet for å få høy nok doserate. Da vil stoffet være radioaktivt altfor lenge. Det er ikke bra. Hvis halveringstiden er for kort, rekker ikke stoffet frem til kreftcellene før det avgir den radioaktive strålingen.
Med andre ord gjelder det å finne et stoff der halveringstiden er relativt kort, men likevel lang nok til å kunne brukes. Stoffet er funnet. Det produseres i England og sendes med fly til Norge.
– Det kreves en enorm logistikk for å distribuere de radioaktive stoffene. Gjennom EU-prosjektet som vi er en del av, får vi tilgang til en av nuklidene som kalles for actinium-255. Det er ikke mange syklotroner i Europa som kan produsere dette.
Angriper lokalt
Når det skjer et henfall, sender stoffet ut en radioaktiv strålepartikkel som kalles for alfa. Alfa-partikkelen fungerer som en lokal bombe. Gudskjelov har den svært kort rekkevidde. I biologisk vev er det snakk om noen hundredels millimeter. Det betyr at alfa-partikkelen bare klarer å gjøre skade på lokale celler.
De to forskerne undersøker hva som skjer når radionukliden deres kommer frem til cellen.
– Vi ønsker at radionukliden skal sende ut alfapartikler som treffer selve cellekjernen. Det er der arvematerialet ligger. Og det er nettopp arvematerialet i kreftcellen som må skytes i fillebiter for at kreftcellen ikke lenger skal klare å dele seg, forteller Edin.
Det holder ikke å ta hensyn til halveringstiden til radionukliden. Det er også viktig å ta hensyn til den kjemiske og den biologiske halveringstiden.
– Den biologiske halveringstiden handler om hvor raskt nedbrytingen skjer.
Medisinen må etter hvert brytes ned. Ellers blir den værende i kroppen.
Og hva menes med den kjemiske halveringstiden? Det radioaktive stoffet må festes til de målsøkende molekylene med et kjemisk stoff. Den kjemiske halveringstiden må være lang nok til at det radioaktive stoffet klarer å henge seg fast på det målsøkende molekylet til det har kommet frem til kreftcellen.
– Hva skjer når stoffet er kommet frem til målet?
– Noen stoffer kommer lettere igjennom celleveggen enn andre. Stoffene kan trenge inn i cellen eller feste seg utenpå og avgi stråledosen derifra.
Det viktigste er at stråledosen når cellekjernen. Cellekjernen ligger inne i cellen. Det er her DNA-et befinner seg. I cellekjerner er det alltid to DNA-tråder.
– Det er viktig at begge trådene ødelegges. Ellers har DNA-trådene muligheten til å reparere seg selv.
Alfa-partiklene er effektive.
– De lager skader som er for komplekse til å kunne repareres.
Sjekker effekten
Selv om forskere over hele verden jobber med å lage nye typer radionuklider, er det ikke nok kunnskap om effekten av dem. Det er nettopp dette Edin ønsker å gjøre noe med.
Selv om de lager en medisinsk cocktail med radionuklider og kjenner til radioaktiviteten per milliliter, sier det ikke noe om hvor mye av stoffet som kommer inn til cellene og treffer cellekjernen. Edin er derfor interessert i å vite hvor stor dosen er når medisinen kommer frem og hvilken effekt dette har på kreftcellene. Det er likevel ikke mulig å trekke en direkte parallell fra laboratoriet til hva som skjer inne i menneskekroppen.
– I kroppen konkurrerer alle cellene om næringsmidler og energi. Kreftceller deler seg dessuten forskjellig avhengig av hvor i tumoren de er.
Det er ikke sikkert at radionuklidene kommer helt frem til de kreftcellene som ligger langt fra blodkarene.
– Da virker behandlingen dårligere.
Vanskelighetene
Hvis alfa-partikkelen ikke kommer frem til selve kreftcellen, vil den kunne skade cellene utenfor. Og vel så viktig: Selv om det radioaktive stoffet blir ført frem til kreftcellene, vil det likevel være uunngåelig at noe av det bestråler normalvev. Ikke glem at stoffene trenger noen minutter på å bli fraktet med blodet frem til kreftcellene. Ettersom det er komplett umulig å styre nøyaktig når hver enkelt radionuklide henfaller til noe annet, vil noen av radionuklidene også ta livet av friske celler. Og dessuten: Når medisinen er utskilt igjen fra kroppen, vil det fortsatt være noe radioaktivitet igjen.
Nå kommer enda et problem som forskerne må ta hensyn til. Du husker vel halveringstiden? Dette er altså den tiden det tar før halvparten av stoffet er henfalt til noe annet. De nye stoffene som de henfaller til, vil som oftest også være radioaktive. Noen av disse stoffene vil kunne sende ut radioaktiv stråling med annen rekkevidde.
Tross alle utfordringene: – Radionuklider er målrettet stråleterapi. Det er vanskelig for radionuklidene å trenge inn i solide kreftsvulster, men behandlingen vil være genial for dem som har små svulster eller for dem som har kreft med spredning. En løsning er å operere bort tumoren og behandle spredningen med radionuklider. Det er utrolig at radionuklider allerede er kommet til klinisk bruk for noen pasienter. Disse stoffene kan bli viktige for fremtidens kreftbehandling.