Blogger: Siver Moestue,
nestleder, MR Cancer-gruppen
Ved å finne kreftcellenes svake punkter håper man å kunne utvikle ”magic bullets”, legemidler som oppsøker og dreper kreftceller mens de lar friske celler være i fred. Dette gir håp også for brystkreftpasienter.
Figur 1: PET-scanning viser oss hvor i kroppen svulsten er lokalisert.
Brystkreft er den hyppigste kreftformen hos norske kvinner. Selv om prognosen er relativt god (ca. 75% av pasientene er i live 15 år etter at de fikk diagnosen), er det fortsatt et stort behov for å finne nye behandlingsmetoder for kvinner med spesielt aggressiv eller langtkommen sykdom. En mulighet kan være å angripe kreftcellenes unormalt store appetitt for ulike næringsstoffer.
En av tingene som skiller kreftceller fra friske celler er et unormalt stoffskifte. For å kunne vokse og dele seg trenger kreftcellene mye energi, men også byggesteiner som kan brukes til å produsere makromolekyler som DNA, proteiner og fettstoffer til cellemembranen. Allerede på 1920-tallet oppdaget Otto Warburg at kreftceller spiser store mengder glukose (druesukker) og omdanner denne til laktat (melkesyre).
Høres dette kjent ut? Det er kanskje fordi musklene i kroppen gjør akkurat det samme under anaerob belastning. Kreftcellenes lille vri på dette er at de lager melkesyre også når de har rikelig tilgang på oksygen. Dette er en lite effektiv måte å skaffe energi på, men til gjengjeld gir det cellene mulighet til å bruke glukosemolekylet til å bygge opp andre molekyler. For å skaffe seg nok energi må kreftcellene derfor spise store mengder glukose. Dette utnytter vi i PET-scanning, der radioaktivt merkede sukkermolekyler blir tatt opp av kreftcellene og viser oss hvor i kroppen svulsten er lokalisert (Figur 1).
Figur 2 viser et kreft-spesifikt metabolsk fingeravtrykk.
På samme måte som mennesker trenger kreftcellene et balansert kosthold – både aminosyrer og andre næringsstoffer konsumeres i store mengder sammenlignet med friske celler. Vi kaller dette ”metabolsk reprogrammering” – altså at kreftcellenes indre stoffskifte er radikalt endret og tilpasset rask vekst. Et kreft-spesifikt metabolsk fingeravtrykk kan for eksempel skille mellom godartede og ondartede svulster, noe MR-forskere ved NTNU/St. Olavs Hospital påviste allerede for snart 20 år siden (Figur 2).
Kan den unormale metabolismen være kreftcellenes svake punkt? Kan vi finne legemidler som angriper kreftcellenes unormale metabolisme? Det viser seg dessverre at kreftcellens egenskaper ikke er helt unike. Det er også andre celler i kroppen som deler seg raskt. Hvert sekund dannes det for eksempel 2 millioner nye røde blodlegemer (!). Celler i tarmslimhinnen kan dele seg så ofte som hver 10. time. Disse celletypene har metabolske egenskaper som ligner kreftcellenes. Derfor er det nødvendig å finne spesielle egenskaper som kun kreftcellene har. Noen kreftceller er sære i matveien, og dør dersom de ikke får tilført spesielle næringsstoffer, som for eksempel glutamin. Andre er altetende og klarer å tilpasse seg skiftende næringstilgang.
Figur 3: Fingeravtrykk fra flere tusen bryst- og prostatasvulster kan for eksempel brukes til å si noe om pasientenes prognose.
Hva gjør vi så med dette? MR Cancer-gruppen ved NTNU har i en årrekke arbeidet med å forstå de metabolske egenskapene til forskjellige krefttyper, ved hjelp av MR –spektroskopi. Ved å studere metabolske fingeravtrykk og gjøre dypdykk inn i cellenes biokjemi håper vi å kunne finne ut hvilke kreftceller som er følsomme for nye legemidler som blokkerer stoffskiftet. Støttet av Norges Forskningsråd prøver vi også å utvikle diagnostiske verktøy som kan hjelpe legene å avgjøre hvilken behandling pasientene bør få. Vi har slike fingeravtrykk fra flere tusen bryst- og prostatasvulster og kan for eksempel bruke disse til å si noe om pasientenes prognose (Figur 3).
Støttet av Kreftforeningen gjør vi også kombinerte PET og MR-studier av pasienter med prostatakreft, for å se om appetitten på aminosyrer kan avsløre spredning av kreft (metastaser), noe som ellers kan være svært vanskelig å oppdage.