IL-1-hämmare kan minska strålningsinducerad kärlskada

Strålbehandling mot cancer kan öka risken för hjärt-kärlsjukdom långt senare i livet eftersom strålningen ger en kronisk inflammation i de bestrålade blodkärlen. I en ny studie publicerad i European Heart Journal visar forskare vid Karolinska Institutet att inflammationen kan behandlas med så kallade IL-1-hämmare.

Skador på frisk vävnad är fortfarande den viktigaste begränsande faktorn vid strålbehandling av cancer. Tidigare studier har visat att strålningen förändrar genuttrycket i de blodkärl som utsätts för strålningen och ger en bestående inflammation. Nu har forskare från KI visat att hämmare av signaleringsämnet interleukin-1 (IL-1) kan häva inflammationen.

Martin Halle och Tinna Christersdottir. Foto: Allessandro Gallina

Kronisk inflammation

– Vi studerade djupa blodkärl från patienter som bestrålats tidigare i livet och kunde visa på en kronisk inflammation kopplad till IL-1-aktivitet. Fynden överfördes till en djurmodell där behandling med IL-1-hämmare kunde minska inflammationen. Efter tio veckor hade bestrålade möss som behandlats med läkemedlet anakinra fått en minskad inflammation i de bestrålade kärlen, säger Martin Halle, överläkare på Karolinska Universitetssjukhuset och forskare vid institutionen för molekylär medicin och kirurgi, Karolinska Institutet, som är ansvarig forskare för studien.

Något som försvårar för experimentella studier är att de kliniska symtomen hos patienterna uppträder först många år efter strålbehandling. Till sin hjälp hade forskargruppen den egna biobanken Biobank of Radiated tissues at Karolinska (BiRKa) med både tidigare bestrålade och obestrålade kärl. Dessa har kunnat tas tillvara från samma patienter i samband med rekonstruktiv mikrokirurgi efter cancer.

Med hjälp av så kallad microarray-teknik gjordes en genanalys av prover från biobanken som ledde vidare till den möjliga behandlingsvägen i form av IL-1-hämmare. Försöken utfördes sedan i en djurmodell av aterosklerosbenägna möss som bestrålades lokalt mot hjärta och halskärl.

Ökad problematik

Problematiken med strålningsinducerade kärlskador ökar i takt med att allt fler överlever sin cancersjukdom. Förutom en högre risk för hjärt-kärlsjukdom ökar även risken för kirurgiska komplikationer. De bestrålade blodkärlen har en sämre kvalitet än normalt vilket försvårar vävnadstransplantationer, där obestrålad vävnad flyttas till den cancerdrabbade delen av kroppen.

– Långtifrån alla bestrålade patienter får några besvär, men våra resultat leder oss vidare på vägen till en möjlig terapi för den grupp som drabbas av strålningsinducerad kärlinflammation. Studien kan även öka förståelsen kring annan kärlrelaterad vävnadsskada hos denna ökande grupp av canceröverlevare, säger Martin Halle.

Försteförfattare till studien är Tinna Christersdottir, nyligen disputerad, och John Pirault, tidigare postdoc vid Karolinska Institutet.

Forskningen finansierades av bland andra Radiumhemmets Forskningsfonder, Cancerföreningen i Stockholm, Svenska Läkaresällskapet, Region Stockholm, Hjärt-Lungfonden, Karolinska Institutet och Knut och Alice Wallenbergs stiftelse. Swedish Orphan Biovitrum AB bidrog med läkemedlet Kineret (anakinra).

Publikation

”Prevention of radiotherapy-induced arterial inflammation by interleukin-1 blockade.” 
Tinna Christersdottir, John Pirault, Anton Gisterå, Otto Bergman, Alessandro L Gallina, Roland Baumgartner, Anna M Lundberg, Per Eriksson, Zhong-Qun Yan, Gabrielle Paulsson-Berne, Göran K Hansson, Peder S Olofsson, och Martin Halle.
European Heart Journal, online 12 maj 2019, doi: 10.1093/eurheartj/ehz206.