Strålbehandling laddas med ny energi
Strålbehandling är en hörnpelare i cancersjukvården. Men under senare decennier har Sverige halkat efter inom området, både när det gäller vårdresurser och forskning. Medicinsk Vetenskap har intervjuat forskarna som vill fortsätta att utveckla en strålande idé.
Text: Annika Lund, först publicerad i Medicinsk Vetenskap nr 4 2024 / Tema strålbehandling
Själva idén är lika enkel som genial: genom att tillföra massor av energi skadar man bindningarna mellan baserna i den långa DNA-molekylen. Därmed kan DNA-spiralen inte längre duplicera sig korrekt. För cancercellerna är det en dödsdom. De kan varken växa okontrollerat eller sprida sig – deras bästa överlevnadsknep är överlistade. Det är principen bakom strålbehandling, som efter kirurgi är den näst äldsta metoden för att behandla cancer. De förbättringar som kontinuerligt görs handlar till stor del om att tydligare rikta strålningen mot specifikt cancerceller så att omkringliggande, frisk vävnad skonas. Ett sätt att uppnå det är att ta allt bättre bilder innan behandlingen.
I dag får ungefär hälften av alla svenska cancerpatienter strålbehandling, cirka 30 000 patienter per år. Vid flera cancersjukdomar spelar strålningen en avgörande roll, även om den ofta kombineras med cytostatika. Det gäller vid till exempel huvud- och halscancer, olika gynekologiska cancrar och prostatacancer. Även vid lungcancer är strålning en viktig behandling.
En effektiv och flexibel behandling
– Olika tumörer är olika känsliga för den stress som strålbehandlingen ger. Det här är cancerformer där strålning ofta är botande, säger Mattias Hedman, verksamhetschef för strålbehandlingen på Karolinska Universitetssjukhuset i Solna samt forskare vid institutionen för onkologi-patologi vid Karolinska Institutet.
Ibland används strålningen för att krympa en tumör innan operation – eller så ges det efter kirurgi för att säkerställa att inga cancerceller finns kvar, utanför den bortopererade tumören. Det görs i vissa fall vid bröstcancer och syftet är då att minska risken för att eventuella kvarvarande cancerceller växer till igen. Det kan också ges palliativt för att krympa smärtsamma metastaser i till exempel skelettet.
Kort sagt – strålbehandling går att använda vid många olika diagnoser, i olika stadier av sjukdom och med olika syften. Behandlingen anses bidra till bot vid ungefär vart tredje cancerfall.
– Det är en mycket effektiv och flexibel behandling som i ett globalt perspektiv är underutnyttjad, säger Mattias Hedman.
Sverige har en stolt historia inom detta fält. Till exempel gavs vad som sannolikt var världens första botande strålbehandling i Stockholm år 1899. Då rapporterades om en kvinna som fått en hudtumör på nästippen utläkt. Och under 1900-talets första decennium fick svenska läkare internationellt erkännande för en framgångsrik behandling av livmoderhalscancer med radium lokalt inne i slidan.
Negativ trend har vänts
Svensk strålbehandling var världsledande under stora delar av 1900-talet och låg i europeisk framkant vid ingången av 2000-talet.
Men de senaste decennierna har tongångarna varit andra. Medierapportering har handlat om långa väntetider, personalbrist och en otillräcklig maskinpark.
Strålskyddsmyndigheten beskrev för snart ett decennium sedan hur svensk forskning inom området hade halkat efter jämförbara länder som Storbritannien och Nederländerna. Rapporten beskrev även minskade anslag till forskning om strålbehandling, oklart om det berodde på färre ansökningar eller lägre beviljandegrad.
Efter den kallduschen tillsatte landets verksamhetschefer inom onkologi en expertgrupp som tog fram en ny rapport. I den ges några förklaringar. En av dem är att i till exempel Danmark, Nederländerna och Storbritannien har det funnits anslag riktade mot forskning om just strålbehandling. Vidare berättas om en konkurrenssituation inom onkologin, där samma läkare hanterar både cytostatika- och strålbehandling. Unga forskare har då sugits upp i den medicinska onkologin vilket har dränerat strålningsonkologin på kompetens, enligt rapporten.
Situationen i flera andra nordiska länder beskrivs som lika dyster.
Så vad har då hänt sedan dess?
Ganska mycket, säger Mattias Hedman, som själv jobbade med en av rapporterna som nämns ovan.
– Vi som är verksamma inom området har lyckats formera oss och samla kraft. Jag vill påstå att vi är i en positiv trend där strålbehandling har blivit mer attraktivt att jobba med, säger han.
Här är några exempel:
Cancerfonden delade under 2021 ut 65 miljoner kronor i en riktad satsning mot strålbehandlingsforskning. Även under 2022 och 2023 beviljades anslag inom området.
Regeringen har bett Läkemedelsverket se över behovet på riksnivå av strålbehandlingsmaskiner, linjäracceleratorer. Utredningen ska presenteras i slutet av januari 2025.
En ny tvåårig utbildning, där de fem nordiska länderna samarbetar om att trimma sina onkologer, har startat. Först ut är 30 antagna som gör delar av utbildningen i sina hemländer, andra delar på plats nordiska grannländer, allt för att bygga nätverk och stärka kåren.
– Det finns en skjuts och ett fokus inom området och det pågår nystartade studier, säger Mattias Hedman, som också sitter med i styrelsen för nyligen grundade Svensk strålonkologisk förening, där läkare, sjuksköterskor och sjukhusfysiker samarbetar om frågor inom fältet.
Vill hitta biomarkörer för strålkänslighet
En del av hans egen forskning handlar om att hitta biomarkörer för strålkänslighet. I det projektet har 550 kvinnor lämnat blodprov inför och efter strålbehandling för bröstcancer. I proverna söker forskarna efter kända inflammationsmarkörer samt en genförändring som verkar vara relevant för strålkänslighet.
– Vi vill undersöka om kombinationen av höga inflammationsmarkörer och den här genförändringen kan förutsäga allvarligare hudbiverkningar. Om det visar sig vara en markör som gör det möjligt att förutsäga strålkänslighet kan vi anpassa information om behandlingen redan innan den inleds. Då skulle en strålkänslig patient kunna få stöd och omvårdnad och större chans att fullfölja sin behandling, säger Mattias Hedman.
Huden kan reagera olika kraftigt på strålning. I många fall är huden helt opåverkad medan andra kan få hudrodnad. Ytterligare andra kan få flagnad hud eller till och med vätskande sår.
– Vid bröstcancer kan patienten ha svårare att tåla kraftiga hudreaktioner när vi ger det som vi brukar kalla återfallsförebyggande strålning, där tumören redan är bortopererad. Men om det rör sig om till exempel en huvud- och halstumör accepterar patienten ofta mer sår, för då är strålningen den botande behandlingen, säger Mattias Hedman.
Förhoppningen är att i denna studie på bröstcancerpatienter utvärdera biomarkörer som går att använda för att förutsäga strålkänslighet. Den kunskapen kan vara värdefull även för patienter som strålbehandlas för annan cancersjukdom.
Även kraftig trötthet, fatigue, är vanligt i samband med strålbehandlingen. Det beror antagligen på att strålningen orsakar inflammation i kroppen och det är i sig tröttande.
Under behandlingen kan också vävnad i närheten av tumören påverkas. Vid huvud- och halscancer kan slemhinnor i munnen och i halsen skadas så att det gör ont och är svårt att äta. Vid cancer i buken eller bäckenet kan strålbehandlingen orsaka illamående eller diarré.
De här tidiga biverkningarna brukar vara övergående.
Mer besvärliga är så kallade sena komplikationer, eller seneffekter, som kan uppträda flera år efter strålbehandlingen. De är ofta svåra att göra något åt eftersom strålbehandlingen redan är avslutad, så det går inte att anpassa dosen.
Sena skador beror på att friska celler skadats i sin förmåga att dela sig. Övriga funktionsförmågor kan dock vara intakta, så vävnaden fortsätter att göra sitt arbete efter strålbehandlingen – fram tills cellerna har åldrats. Då kan de inte ersätta sig själva. Och då tappar vävnaden i funktion.
Analyserar stråldoser och biverkningar
– Det kan till exempel handla om att någon får nedsatt salivproduktion vilket leder till obehag och svårt att äta. Eller så kan en man efter strålning för prostatacancer få problem med urin- eller avföringsinkontinens. Det kan vara ganska allvarliga biverkningar, men de är ovanliga, jag vill betona det. Vi gör allt för att planera doserna så att omkringliggande vävnad skonas, säger sjukhusfysikern Eva Onjukka, som forskar vid institutionen för onkologi-patologi vid Karolinska Institutet.
Risken för biverkningar är ett skäl till att strålbehandling ges i fraktioner, alltså vid flera tillfällen. Friska celler kan laga DNA-skador och återhämta sig, men cancercellerna är sämre på det. Vid upprepad strålning kan de istället dra på sig ackumulerade skador. Bäst ur behandlingsaspekt är de så kallade dubbelsträngsskadorna, när båda spiralerna i DNA strängen har kapats.
För att undvika biverkningar läggs mycket krut på att räkna ut exakt hur varje tumör ska strålas. Ett konkret exempel: om två lungtumörer är lika stora och på andra sätt likvärdiga behöver de sannolikt lika stora stråldoser. Men för att de ska få det, samtidigt som omkringliggande vävnad skonas, kan strålarna behöva gå in från olika håll med olika styrkor. Den vävnad som strålarna passerar riskerar skador.
– Om en lungtumör sitter nära spinalkanalen vill vi verkligen inte skada ryggmärgen. Då kan vi välja att gå in med lite högre dos genom lungan i stället. Sitter tumören på en annan plats kan vi välja att gå in med lägre dos via lungan för att skona frisk lungvävnad. De här bedömningarna görs på individnivå för varje patient, säger Eva Onjukka.
Dessutom görs justeringar inför varje behandlingstillfälle. Då tas nya 3D-bilder av tumören som kan ha krympt eller ändrat läge. Nya bilder genererar anpassningar, där patientens position finjusteras efter den dagliga anatomin.
Allt det här skapar stor variation i de behandlingar som ges. Hundra patienter som har fått exakt samma dos strålning för till exempel en tumör i lungan kan ha fått den dosen fördelad på hundra olika sätt. Det gör det svårt att dra slutsatser om förhållandet mellan stråldosen och sena komplikationer.
Just det här forskar Eva Onjukka om, finansierad med ett av de riktade anslagen från Cancerfonden.
– Vi behöver lämna tänket att vi har gett en viss dos till en viss patient. Vi behöver tänka att vi har gett en viss fördelning av en dos. Med den ingången behövs nya sätt för att analysera effekterna, säger hon.
De matematiska modeller som öppnar för denna analysmetod har Eva Onjukka tagit till sig från ett tidigare internationellt samarbete. Och nu ska hon använda det för att analysera sena komplikationer från strålbehandling vid huvud- och halscancer. Mer exakt ska hon undersöka hur just sväljning kan påverkas.
För att ta reda på det ska hon granska data från ett kvalitetsregister över huvud- och halscancer som har behandlats i Stockholm. Där finns information om vilka som har fått olika seneffekter, som svåra problem med att svälja. Biverkningen är ovanlig, men för de mellan två och tre procent av patienterna som drabbas är den mycket jobbig att leva med.
– Sväljning är en ganska komplicerad process som kräver att både tunga och hals fungerar som de ska. Jag vill se var i anatomin de patienter som har fått problem har fått en hög stråldos. Och det ska jag undersöka med hänsyn till hur strålningen har gått in till tumören i varje enskilt fall, säger hon.
Litium kan lindra sena komplikationer
I dag får ungefär 300 barn per år en cancersjukdom. Cirka var tredje får någon slags hjärntumör och av dem kommer strax under hälften att strålas mot hjärnan. Det kan ge sena komplikationer, som problem med inlärning, minne, koncentration och processhastighet. Allt detta kan leda till svårigheter i skolan och senare på arbetsplatsen eller i sociala sammanhang.
– En typisk situation som kan vara svår är att delta i gruppsamtal. Då väntas man lyssna, associera och svara, allt i hög hastighet. Om processhastigheten är sänkt, vilket är väldigt vanligt efter strålning mot hjärnan, då flyter inte det här samspelet. Och då kan de här barnen hamna utanför, säger barnonkologen Klas Blomgren, som forskar vid institutionen för kvinnors och barns hälsa vid Karolinska Institutet.
Det pågår forskning om hur ämnet litium kan användas för att lindra dessa sena komplikationer. Litium är sedan tidigare känt för att kunna skydda nervsystemet och används för att behandla bipolär sjukdom, även hos barn.
I studier med möss har litium minskat problem med minne och inlärning som visat sig efter strålbehandling. Effekten har märkts även när litiumet har getts ganska lång tid efter att skadorna uppstått. Resultaten har varit så fina att forskarna nu går vidare och prövar läkemedlet på barn.
Den nyligen startade studien omfattar 84 barn som är färdigbehandlade för hjärntumör. De ska lottas mellan att få litium eller placebo under ett halvårs tid. Sedan ska olika kognitiva förmågor mätas i upp till fem år efter avslutad litiumbehandling.
I den här studien inkluderas barn vars cancerbehandling (och därmed strålning) är avslutad sedan upp till sju år. Men forskarna tror att litium kan ge bättre skyddande effekt om det ges ganska snart efter strålbehandlingen, kanske redan medan behandlingen pågår. En sådan studie är planerad, men först har forskarna behövt säkerställa att litium inte gynnar även cancerceller. Därför fick möss med hjärntumör litium under pågående strålbehandling.
Det gav ett överraskande resultat.
Tumören krympte, mer än väntat.
– Litium har antitumöreffekter men de är inte särskilt välbeskrivna i den vetenskapliga litteraturen, säger Klas Blomgren.
På sikt vill han starta en studie där litium prövas som en del av den tumörbekämpande behandlingen.
– Kanske kan det då bli möjligt att gå ned i stråldos. Det skulle också minska förekomsten av sena komplikationer, säger Klas Blomgren.
Målsökande radioaktiva läkemedel kan fungera mot metastaser
Vid konventionell strålbehandling, som ges via en yttre strålkälla som en strålbehandlingsmaskin, är målet att rikta strålarna så exakt som möjligt mot ett litet, avgränsat område. Det kan röra sig om en enskild tumör eller metastas, alternativt en bröstkorgsvägg, som efter kirurgi vid bröstcancer. Det här innebär dock en begränsning när cancersjukdomen är spridd i kroppen.
Målsökande, radioaktiva läkemedel är försök att runda den här begränsningen. De kan behandla cancerceller på väldigt många platser i kroppen samtidigt – just eftersom de är målsökande, och tar sig fram till tumörerna via blodet.
En som utvecklar sådana läkemedel är apotekaren Thuy Tran, som är docent och forskargruppsledare vid institutionen för onkologi-patologi vid Karolinska Institutet. Hon förklarar principen så här: radionuklider, alltså små mängder av ett radioaktivt ämne, fästs på molekyler som passar exakt på ytan av specifika cancerceller. Efter infusion kommer dessa molekyler att röra sig i blodbanan tills de når cancercellerna. Då fastnar de där, tillsammans med radionukliden.
I det läget kan patienten undersökas med PET-kamera. Då kommer tumörer och metastaser i hela kroppen att avslöja sig.
– Det går att upptäcka små, spridda metastaser, ibland långt innan de hinner ge några symtom, förklarar Thuy Tran.
I nästa led får patienten en ny infusion, även då med målsökande läkemedel, men med en annan radionuklid. Även den kommer att fastna på cancercellerna, men avge strålning som skadar dem. På så sätt kan man behandla spridda metastaser, som kanske sitter på flera platser i skelettet eller i lever och lungor. Detta kallas teranostik – alltså terapi och diagnostik med samma metod.
Forskningsfältet anses lovande. Nyligen startade Theranostics Trial Center, ett samarbete mellan Karolinska Universitetssjukhuset och Karolinska Institutet, för att samla olika forskare inom området. Thuy Tran, som är sektionschef för detta center, berättar om studier som rör cancer i bröst, bukspottkörtel, sköldkörtel och prostata.
Två sådana här läkemedel finns redan på marknaden. Det ena, Lutathera, kan användas för att behandla neuroendokrina tumörer i bukspottkörteln i de fall sjukdomen är spridd i kroppen. Det andra läkemedlet är Pluvicto, som kan användas vid spridd prostatacancer. I båda fallen sker behandlingen med ämnet lutetium-177.
Användningen i svensk sjukvård har dock varit sparsam. Läkemedlen är väldigt dyra och har hittills getts endast vid framskriden sjukdom där metastaserna har blivit resistenta mot cytostatika. I denna patientgrupp har vissa fått några månaders förlängd överlevnad – men andra flera år.
Thuy Tran och hennes kollegor jobbar för att höja behandlingseffekten av de radioaktiva läkemedlen. Ett sätt är att använda ämnen som avger kraftfullare strålning – alltså högre stråldos på enskilda cancerceller. Ett annat sätt skulle kunna vara att behandla tidigare.
– Vi tror att det finns stora vinster att göra om man kan gå in med de här läkemedlen innan sjukdomen har blivit så avancerad, säger Thuy Tran.
Läkemedlens höga pris beror bland annat på att de måste tillverkas på plats på sjukhuset, oftast samma dag som de ska ges, eftersom de radioaktiva ämnena har kort halveringstid. Och all personal måste skyddas från strålkällan, från kemisten som tillverkar läkemedlet till vårdpersonalen som ger det till patienten. Personalen måste bära dosimetrar som mäter stråldosen.
– Vi har nyligen fått ett anslag från Vinnova där vi ska jobba för att förbättra tillgången på sådana här läkemedel i hela Sverige, säger Thuy Tran.
Olika typer av strålbehandling
Fotonstrålning: Den äldsta och vanligaste varianten av strålbehandling. Fungerar som röntgen. Strålen avger sin energi mer kontinuerligt, så när strålen passerar vävnad innan och efter tumören kan även de cellerna få DNA-skador. Friska celler kan dock återhämta sig bättre än cancerceller.
Protonstrålning: Detta är också strålning som ges utifrån, precis som fotonstrålning. Men vid protonstrålning frigörs energin plötsligt, vilket gör det möjligt att beräkna på vilket djup effekten kommer att uppnås. På det sättet kan man pricka tumören mer exakt och skona omkringliggande vävnad, särskilt vävnad som ligger efter tumören.
Brachyterapi: Ges inne i kroppen genom att en strålkälla placeras nära tumören. Gör det möjligt att ge högre doser än om man strålar utifrån.
Gammakniv, även kallat radiokirurgi: Tekniken bygger på att tumören strålas från väldigt många håll (också kallat stereotaktisk behandling). Det gör att cancercellerna får en sammanlagd mycket hög dos av strålning medan omkringliggande vävnad skonas. Används bara vid hjärntumörer.
Radioaktiva läkemedel: Genom att använda sig av till exempel antikroppar går det att få läkemedel målsökande – de kommer hitta de celler där de passar exakt. Om man fäster en radionuklid, ett radioaktivt ämne, på ett sådant målsökande läkemedel kan man behandla många tumörhärdar samtidigt, som till exempel flera metastaser.
Källor: Cancerfonden, Strålsäkerhetsmyndigheten, artikeln Den historiska utvecklingen av Jubileumsklinikerna från onkologiisverige.se, Riksarkivets texter om J T (Thor) Sjögren och Tage A U Sjögren, artikeln Strålbehandlingens utveckling av Lars R. Holsti med flera.
Milstolpar kring strålbehandling
1895
Fysikprofessor Conrad Röntgen upptäcker det som numera kallas röntgenstrålar.
1896
En bröstcancerpatient i Chicago behandlas med röntgenstrålar.
1898
Pierre och Marie Curie upptäcker och isolerar radium.
1899
De svenska läkarna Thor Stenbeck och Tage Sjögren beskriver hur de med 150 strålbehandlingar lyckas få bort en hudtumör på nästippen hos en kvinna vilket brukar beskrivas som världens första botande strålbehandling.
1903
Den första radiologiska avdelningen öppnas på Serafimerlasarettet i Stockholm.
1910
Radiumhemmet grundas i två lägenheter på Scheelegatan i Stockholm.
1938
Radiumhemmet flyttar till Karolinska sjukhuset i Solna. Diagnostik, vård och forskning integreras.
1940- och 1950-talen
Gammakniven utvecklas av Lars Leksell, neurokirurg vid Karolinska sjukhuset i Solna.
1954
De första protonstrålbehandlingarna ges i USA.
1957
Protonstrålning börjar ges i Sverige vid Svedberglaboratoriet i Uppsala (då hette det Gustaf Werner Institutet).
1970-tal
Så kallade linjäracceleratorer börjar användas. De kan ge kraftigare strålbehandling än de tidigare använda röntgenapparaterna.
1980-tal
Datortomografi börjar användas för att på ett tredimensionellt sätt beräkna hur dosen bör ges.
1987
Ännu ett kliv mot förbättrad dosplanering tas när svenskar utvecklar så kallad invers dosplanering som lägger grunden för IMRT, ett upplägg som gör det möjligt att öka dosen mot tumören men ändå skona omkringliggande vävnad.
2015
Skandionkliniken i Uppsala invigs. Den tar årligen emot cirka 300 patienter från hela landet för protonstrålning.
Källor: Cancerfonden, Strålsäkerhetsmyndigheten, artikeln Den historiska utvecklingen av Jubileumsklinikerna från onkologiisverige.se, Riksarkivets texter om J T (Thor) Sjögren och Tage A U Sjögren, artikeln Strålbehandlingens utveckling av Lars R. Holsti med flera.
Läs fler spännande artiklar om medicinsk forskning
I Karolinska Institutets populärvetenskapliga tidning kan du läsa fler artiklar om det senaste inom medicinsk forskning. Bli prenumerant!