Hvad sker der i kroppen ved partikelterapi?

Professor Brita Singers Sørensen fik 3 mio. kr. fra Knæk Cancer 2015 til forskning i partikelterapiens biologiske effekter.
Danske kræftpatienter har gennem en årrække kunnet få behandling med den særlige form for strålebehandling, partikelterapi, hvis lægerne vurderede, at det ville være den bedste behandling for dem. Men tidligere måtte patienterne til udlandet, blandt andet USA.

Men i januar 2019 åbnede Dansk Center for Partikelterapi i Aarhus og har efterfølgende behandlet både børn og voksne med blandt andet kræft i hjernen, hoved-hals og bryst.

Ny strålebehandling til danske kræftpatienter

Men ud over at tilbyde en højt specialiseret behandling til kræftpatienter, er der en anden del af Centerets arbejde som er mindst lige så vigtig. Det er forskning, som er en integreret del af Centerets DNA. For selv om den første patient fik behandling med partikelterapi i 1954 i USA, er der stadig meget at lære om, hvad der sker i cellerne, når de bliver ramt af strålerne. Viden som er vigtig for at kunne tilrettelægge den bedste behandling til hver enkelt patient for at sikre så effektiv en behandling som muligt med så få senfølger som muligt.

Kanonkugler og spredehagl
En af de forskere, der arbejder på Dansk Center for Partikelterapi, er professor Brita Singers Sørensen. Hun er biolog og sammen med sit team bestående af en post doc og en ph.d.-studerende, arbejder hun på at forstå, hvad der sker biologisk set, når celler bliver bestrålet med protoner, som er den form for partikler, man bruger på Dansk Center for Partikelterapi.

Et arbejde som hun flere gange har fået støtte til fra Kræftens Bekæmpelse, herunder 3.030.000 kr. fra Knæk Cancer 2015.

– Man har stor viden om, hvad der sker med celler, når de bliver bestrålet med fotoner, som man bruger til almindelig strålebehandling. Men cellerne opfører sig anderledes, når de bliver bestrålet med protoner. Det betyder, at vi ser andre effekter på både det normale væv og på kræftcellerne, og det kan have betydning for behandlingen, siger Brita Singers Sørensen.

Hun forklarer, at selv om begge typer bestråling skader kræftcellernes DNA, så sker det på forskellig vis. Hvor fotoner skaber små, spredte skader – lidt som et skud spredehagl – giver protoner større samlede skader – som et skud med en kanonkugle. De to behandlinger sætter derfor gang i forskellige former for reparationsmekanismer og starter forskellige processer i cellernes indre.

Forskning i protonterapi befinder sig i høj grad i et krydsfelt mellem biologi og fysik, og Brita Singers Sørensen og hendes kolleger arbejder derfor tæt sammen med en række andre eksperter, eksempelvis læger og fysikere. Både inden- og udenlandske kolleger er tætte samarbejdspartnere, og er velkomne til at komme og lave forsøg i Centerets forsøgsrum.

Forskning og behandling dør om dør
Brita Singers Sørensens arbejde foregår i et forsøgsrum, der ligger på samme gang, som de tre behandlingsrum til patienter. Rummene ligner hinanden og begge slags har et behandlingsleje monteret på en bevægelig arm, der sidder fast i gulvet. Men i stedet for patienter, er det celler og mus, Brita Singers Sørensen har på briksen i forsøgsrummet.

Fordi forskning spiller en helt central rolle i Centerets arbejde, deltager mange af patienterne i forsøgsprotokoller, hvor de eksempelvis siger ja til at få taget blodprøver, hudprøver og vævsprøver, som kan fortælle forskerne noget om, hvordan deres krop reagerer på behandlingen.

Partikelterapi i Aarhus: Fokus på trygge og gode behandlingsforløb.

Cellerne fra patienter bliver dyrket i særlige flasker som bliver bestrålet for, at forskerne kan se, hvordan bestrålingen påvirker cellerne.

– Vi har blandt andet vist, at bestråling med protoner giver en mindre aktivering af gener, der har betydning for immunforsvaret, end bestråling med fotoner gør. Samtidig bliver der aktiveret andre faktorer af betydning for immunforsvaret, ved protonterapi end ved almindelig strålebehandling. Tilsammen tyder det på, at der måske kan være en gevinst ved at kombinere protonterapi og immunterapi, siger Brita Singers Sørensen.

Forskelle fra patient til patient
En anden ting, som prøverne fra kræftpatienter måske kan hjælpe med at finde svar på, er, hvorfor patienter reagerer forskelligt på behandlingen med protoner. Forskellene ses blandt andet ved, at der er forskel i, hvor store skader patienterne får på det normale væv og dermed, hvilke senfølger patienterne får. Skaderne kan give arvæv og eksempelvis gøre det vanskeligt at bevæge armen for kvinder efter behandling mod brystkræft. Men der er også en risiko for, at de normale celler får skader på grund af strålerne, som ikke slår dem ihjel, men gør, at de senere udvikler sig til kræftceller.

Forskerne undersøger blandt andet, om forskellene imellem patienter kan skyldes genetiske forskelle. Og de håber at kunne finde svar på, om der måske er markører – biologiske kendetegn ved den enkelte patient – som kan bruges til at forudsige, om tumoren er særlig følsom over for proton bestråling i forhold til foton bestråling. Den viden kan måske føre til en endnu mere individuel behandling.