Immunterapi og protonstråling – økt nytte av kombinasjonsbehandling
Det foregår mye spennende innenfor forskning i disse dager, og nå som arbeidet med å bygge protonstrålesenter har startet opp ved Radiumhospitalet ser vi også at det forskes på fremtidig økt nytte av protonstråling sammen med immunterapi.
I 2023 skal de første pasientene etter planen behandles med protonstråling på norsk jord, nå gjelder det å skaffe seg mest mulig viten og erfaring til dette skjer.
Hvordan virker behandlingen?
Immunterapi har vist seg å ha en god effekt for mange krefttyper. Dessverre virker den ikke på alle pasienter. Ved Universitetet i Oslo forsker de nå på om det å kombinere immunterapi med protonstråling vil gi økt nytte i behandlingen. Immunterapien bidrar til at kroppens immunforsvar går løs på kreftcellene mens protonstrålingen virker ved at DNA-tråden i kreftcellene kuttes. Når kreftcellene dør av behandlingen, sender de samtidig signaler til immunforsvaret om at de er farlige. Med protonstrålingen er det således et håp om at det skal bli lettere å gjenkjenne kreftcellene i kroppen, slik at immunsystemet vårt med hjelp fra immunterapien dreper både kreftcellene i svulsten som er bestrålt og de cellene som har spredd seg til andre steder i kroppen.
Hvorfor protoner og ikke fotoner?
Protoner og fotoner virker nokså ulikt i kroppen. Mens fotoner mister mest energi ytterst i vevet, avgir protoner mesteparten av energien der de stanser i vevet. Fotoner har også gjerne høyere energi etter at svulsten er «passert» på sin vei. Det gjør at det friske vevet omkring kreftsvulsten ikke blir utsatt for like mye stråling, og ved protonstråling. Dette er spesielt viktig i de tilfellene hvor kreften sitter tett på viktige organer, og for barn og unge for å redusere risikoen for at strålebehandlingen skal bidra til at det utvikles ny kreft senere i livet. Hjernestammen er et av de organene som det er viktig å beskytte mot overdreven strålingsenergi. Der er det mye som skjer på et svært lite og svært følsomt område. Med det prosjektet som nå pågår, er håpet å kunne stimulere immunsystemet til å respondere med færre doser av protonstråling enn man må bruke med fotonstråling.
Færre strålinger
Ved oppstarten av forskningen eksperimenteres det nå på celler. Etter hvert blir det forsøk på mus som har kreft i to av beina, slik at de kan behandle det ene beinet med protonstråling for å se om det også har effekt på svulsten i det andre beinet. Det er også planlagt å se om det er bedre effekt med færre, men kraftigere stråledoser. I dag gis det samme lave dose stråling i behandling, gjerne daglig over tre til fem uker. Med punktbestråling med en høy dose, kan dermed livskvaliteten til pasienten underveis i behandlingen også økes. Med færre strålinger minker også risikoen for at de immuncellene som har blitt vekket til live med første dose, blir drept av senere stråledoser. Også disse immuncellene inneholder DNA som vil bli kuttet av etterfølgende stråling. Forskerne antar at det dermed vil være bedre effekt av en kraftig dose enn flere små over tid. Dette er muligens det første forskningsprosjektet som gjøres, hvor man ser på kombinasjonen av punktbestråling og immunterapi.
Hva er rett stråledose?
Samtidig med forskningen ved UiO, pågår det også forskning på stråledoser ved Universitetet i Bergen. Der ser de ikke bare på protonstråling, men også karbonstråling. Karbonstråling er stråling som utføres med enda tyngre partikler enn protoner, som således vil være i stand til å omsette enda større energi i kreftsvulsten. All ioniserende stråling slik som radioaktiv stråling og UV-stråler, kan være kreftfremkallende. Det grunnleggende prinsippet med stråleterapi er å gi høy nok dose til kreftsvulsten, men uten å skade omkringliggende friske organer. Målet med forskningen ved UiB er å gi en bedre og mer presis doseberegning i partikkelterapien, rett i kreftsvulsten.
Rett i kreftsvulsten
Røntgenstråler passerer gjennom kroppen og avsetter litt energi på veien. De som har sett et røntgenbilde, har sett beviset på dette. Bildet lages av den gjenværende strålingen på baksiden av pasienten. Med moderne behandlingsteknikker, som protonbehandling, så stopper den skadelige strålen opp inne i kroppen, akkurat i kreftsvulsten. Dette gjør at man for eksempel kan stråle direkte inn i øyet på en pasient med øyesvulst og behandle pasienten, uten å skade hjernen eller synsnervene på baksiden av øyet. Dette ville ikke vært mulig med dagens røntgenbehandling.
Illustrasjon: Samsung Hospital, modifisert
Hvem skal få denne behandlingen?
I dag sender Norge opp mot hundre pasienter årlig til protonbehandling i utlandet. Men fra 2023 skal pasienter tilbys den samme behandlingen i Bergen og Oslo. Sentrene som skal bygges, er på størrelse med håndballhaller og vil inneholde de største behandlingsapparatene som er blitt installert på norske sykehus. Det er anslått at det vil være 1000-1500 som vil dra nytte av protonstråling i Norge, hvert år. Med ny kunnskap om stråledoser og immunterapikombinasjonen, vil dette antallet kanskje økes betraktelig, samtidig som det antall dager som pasientene må tilbringe med strålebehandling synker.
Teknologisk avansert
Teknologien som skal til for å behandle kreftpasienter med usynlige protonstråler er kanskje ukjent for mange, men mye av fysikken og prinsippene bak ser vi igjen i andre oppfinnelser. For å produsere en kraftig nok protonstråle for å behandle en kreftsvulst, er det nødvendig med milliarder av protoner. Dette høres kanskje mye ut, men det tilsvarer bare ørsmå mengder med hydrogen. Hydrogen er vårt minste grunnstoff som består av et proton og et elektron. For å sammenligne med en hydrogenbil, så vil den mengden hydrogen den bruker på en ikke så altfor lang kjøretur være nok til å behandle opptil tusen pasienter. Ved hjelp av sterke elektriske felt blir hydrogengassen ionisert til plasma, det vil si en suppe med frie elektroner og protoner, hvor elektronene fjernes. Protonene blir så slynget rundt, som klesvasken din i sentrifugen, og akselererer til en enormt høy hastighet inne i en diger akselerator, som er som en kjempestor elektromagnet på mange tonn. Ut av denne akseleratoren kommer så protonene i en fart større enn 150 000 m/s, før de føres videre til behandlingsrommene i protonstrålesenteret. Her blir strålene dirigert på samme måte som i et gammeldags TV-apparat med rørskjerm. Helt uten sjamanhjelp snus strålen i den retningen den skal for å treffe svulsten. Dette er selvsagt også mye større enn de gamle TV-apparatene. Denne styreenheten er tre etasjer høy og veier flere titalls tonn, og omgir rommet, slik at strålen kan komme fra akkurat den vinkelen som er best.
Bygd for fremtiden
Protonstråleanleggene er store og plasskrevende, og ikke minst kostbare. For at disse skal ha sin berettigelse over mange år, er de konstruert slik at de kan oppgraderes med ny programvare. Akkurat som nyere biler eller en smarttelefon, kan disse anleggene være i bruk i mange år fremover med oppgradert programvare. Med det vi vet i dag, er det mange leger som har uttalt seg om at det bygges for stor kapasitet for protonbehandling i Norge. Hva som vil være fasit om 20 år, vet ingen ennå. Det vi vet, er at for hver dag som går, så finner forskere ut noe nytt, og hadde man ikke vært villig til å satse litt og vært teknologioptimister, så hadde vi neppe hatt noe av den teknologien vi omgir oss med i det daglige. Skal man oppnå noe stort, må man også satse litt.