Illustration: DTU

Ny teknologi forbedrer strålebehandling af kræftpatienter

torsdag 30 okt 14

Kontakt

Thomas Lars Andresen
Professor
DTU Sundhedsteknologi
25 37 44 86

Fakta om kræft

Hvert år får omkring 35.000 danskere stillet en kræftdiagnose. De mest almindelige former for behandling er operation, strålebehandling og kemoterapi. Mange kræftpatienter vil modtage strålebehandling mindst en gang i løbet af deres sygdomsforløb. Strålebehandling kan enten standse spredningen af kræften eller endda fjerne tumorer fuldstændigt. Da strålerne også kan medføre skader på det raske væv omkring en tumor, gælder det om at bestråle tumoren så præcist som muligt med en så høj dosis som muligt, uden at det går ud over resten af patienten. Høje stråledoser kan, ud over skader på det raske væv, også medføre flere og kraftigere bivirkninger som eksempelvis træthed, kvalme og diarré.
Kilde: Kræftens Bekæmpelse
Kræftpatienter har udsigt til en mere effektiv strålebehandling med en ny teknologi, en markør i nanostørrelse, der afslører tumorers nøjagtige placering i kroppen.

”God kræftbehandling kræver præcision, præcision og præcision.”

Ordene kommer fra professor Lena Specht. Hun er speciallæge i onkologi ved Rigshospitalet og beskæftiger sig med avanceret strålebehandling. Lena Specht forklarer, at når en kræftpatient skal strålebehandles, gælder det om at ramme tumoren så præcist som muligt, og det kan være svært. For selvom et røntgenbillede viser tumorens placering og dermed det område, der skal bestråles, så kan kræftsvulstens placering ændre sig gennem f.eks. et seks ugers behandlingsforløb.

”Tumoren skrumper måske, eller det omgivende raske væv hæver på grund af behandlingen, og det gør det vanskeligt at sikre, at tumoren hver gang ligger præcis i midten af det område, vi bestråler,” fortæller Lena Specht.

For patienter med lungecancer er udfordringen endnu større, da tumoren bevæger sig sammen med vejrtrækningen. Når lægerne inden strålebehandlingen skal definere bestrålingsområdet på patienten, bliver de nødt til at lægge en stor margen på for at være sikre på at ramme tumoren i alle faser af åndedrættet. For at mindske tumorens bevægelse kan patienterne blive bedt om at tage en dyb indånding og holde vejret. Men selv da kan man ikke sikre, at patienten hver gang tager helt den samme dybe indånding, når strålebehandlingen er i gang. Lægerne må derfor bestråle et større område for at være sikre på at ramme tumoren, og det giver flere bivirkninger hos patienten.

Læger bruger i dag forskellige markører til at finde nogle tumorers præcise placering. Ved prostatakræft benytter man eksempelvis små guldkorn, som bliver placeret i prostata hos mænd, der skal i strålebehandling. Men guldkornene egner sig ikke til lungevæv, fordi de skal indsættes gennem en lang nål, som let perforerer lungen, så den klapper sammen.

Biomaterialer sprøjtes direkte ind i tumor
Da professor Thomas Lars Andresen fra DTU Nanotech på en flyrejse i 2010 sad ved siden af en læge, der fortalte om ovennævnte udfordringer med markørerne, mente DTU-professoren, at hans viden om nano- og bioteknologi kombineret med hans forskergruppes arbejde inden for biomedical engineering måske kunne løse problemet. Og nu tester lægerne på Lena Spechts afdeling på mennesker den løsning, Thomas Lars Andresen og hans forskergruppe kom frem til: en bionedbrydelig markør, der kan injiceres direkte i tumoren:

"Idéen med at bruge en flydende væske, der bliver til en gel, er genial. Jeg har ikke set nogen lignende løsninger andre steder."
Lena Specht, professor og speciallæge i onkologi, Rigshospitalet

”Vi har udviklet et nanostruktureret biomateriale, der er fyldt med kontraststof. Derved kan vi skabe lysende klare billeder af tumoren ved en røntgenscanning,” forklarer Thomas Lars Andresen.

Nanomarkøren er ved injektion flydende og kan derfor placeres i patienten gennem ganske tynde nåle. Det gør det muligt at benytte det samme udstyr, som anvendes til vævsbiopsier, når lægerne skal diagnosticere lungekræft. Dermed er der adgang til at placere nanomarkøren i tumorer i skrøbeligt væv som lungevæv. Når den flydende markør først er injiceret, forvandler den sig til en gel, som kroppen selv nedbryder til ufarlige sukkerstoffer i løbet af et år. Der injiceres kun ganske få mikroliter i tumoren, hvilket betyder, at markørens udstrækning i kroppen kun er et par millimeter.

Samarbejde mellem tre hospitaler
Det kræver en stor erfaring at placere nanomarkøren i en lungetumor, og to overlæger fra henholdsvis Gentofte Hospital og Bispebjerg Hospital deltager med deres ekspertise i forskningsprojektet. Overlæge Klaus Richter Larsen fra Bispebjerg Hospital er den ene af dem. Han var med til at teste teknologien på grise. I sommeren 2014 lagde han nanomarkøren i det første menneske.

”Jeg lagde tre små depoter af nanomarkøren i en lungetumor. Ved at anvende lungekikkerter med små ultralydsprober på spidsen kunne jeg se tumoren og de lymfeknuder, som var angrebet af kræft. Vi bruger den samme teknologi, når vi tager vævsprøver, når diagnosen skal stilles,” forklarer Klaus Richter Larsen.

Når nanomarkøren er lagt, bliver patienten sendt til strålebehandling som planlagt på Rigshospitalet, hvor Lena Spechts afdeling kan bruge markøren til at skabe de klare billeder af kræftsvulstens udbredelse og placering.

I det kommende år regner lægerne med at lægge nanomarkører i 15-20 patienter med lungekræft.

En genial løsning
Med tydelige billeder og klarere definerede strålingsområder på patienterne er lægerne i stand til at styre stråledoserne mere præcist, så de i maksimal grad rammer tumoren, mens rask væv skånes. ”Når vi kan stråle mere præcist, så kan vi også skrue op for stråledosen, uden at patienten får flere bivirkninger eller følgeskader på det raske væv. Det kan gøre os i stand til at helbrede flere patienter med svulster, ligesom vi også vil kunne behandle større svulster, som vi i dag ikke er i stand til at bestråle,” siger Lena Specht.

Professoren vurderer, at teknologien har potentiale for flere anvendelsesmuligheder i fremtiden:

”På en patient med spiserørskræft kan det være svært at se på en scanning, hvor kræftsvulsten starter, og hvor den ender. Med en markør i hver ende af svulsten vil vi kunne stråle mere præcist på hele svulstens udstrækning. Jeg tænker også, at vi måske kan bruge markøren ved brystkræft. I dag bruger vi nåle for at markere, hvor kirurgen skal ind og fjerne en knude. Der kan vi måske i stedet bruge nanomarkører,” siger Lena Specht.

Hun er meget begejstret for den nye teknologi.

”Jeg har gennem årene vurderet mange andre projekter med markører. Men de har alle været løsninger baseret på metal, som jo ses tydeligt på røntgenbilleder. Problemet er blot, at metalmarkører skal indsættes gennem ret tykke og stive nåle, der ofte laver skader på væv som f.eks. perforeringer. Idéen med at bruge en flydende væske, der bliver til en gel, er genial. Jeg har ikke set nogen lignende løsninger andre steder.”

Virksomhed bag tumormarkør fremhævet som lovende

Nanovi er en spinout-virksomhed fra DTU Nanotech. Virksomheden producerer tumormarkøren BioXmark, som er baseret på forskning af professor Thomas Lars Andresen og han forskergruppe.

I foråret 2014 blev Nanovi udvalgt og præsenteret som en af de mest lovende startup-virksomheder inden for strålebehandling af kræft. Det skete i det amerikanske tidsskrift Start-Up, der har specialiseret sig i dybdegående analyser og omtaler af nye virksomheder til brug for blandt andre investorer samt forretningsudviklere.

BioXmark er en bionedbrydelig tumormarkør, der fyldt med kontraststof kan injiceres i kræftknuden på patienter og skabe lysende klare billeder af tumorer ved røntgenscanning. Det kan bruges til at forbedre præcisionen af stråleterapi og gøre behandling af kræftpatienter meget bedre og reducere bivirkninger.

Relaterede Videoer  

Vis flere