Nytt sätt att blockera förmåga att reparera vid strålbehandling
Nytt sätt att blockera förmåga att reparera vid strålbehandling
Hälften av alla cancerpatienter kommer att strålbehandlas någon gång under sin cancerbehandling. Ny forskning från Karolinska Institutet visar nu att det går att blockera cancercellernas förmåga att reparera sin arvsmassa vid strålbehandling och därmed stoppa cancercellernas överlevnad. Det skriver assisterande professor Nina Gustafsson i en sammanfattning av en ny studie som publicerats i Nature Communications. Hon och hennes forskarlag hoppas att upptäckten kan ligga till grund för nya sätt att behandla cancer i framtiden.
Vår arvsmassa utgörs av deoxiribonukleinsyra, DNA, som består av två DNA-strängar lindade runt varandra som en spiral och innehåller den genetiska information som man kan se som programkoden som krävs för att vi ska kunna växa, utvecklas och fungera. Eftersom vårt DNA innehåller en enormt viktig information har våra celler utvecklat en rad eleganta system för att upptäcka och reparera för cellen farliga skador på DNA:t. Varje dag sker det i varje cell i vår kropp ungefär 50 så kallade dubbelsträngsbrott i vårt DNA, det dubbelsträngade DNA:t bryts helt av. När dubbelsträngsbrott sker stannar cellen i sin tillväxt och celldelning för att reparera sitt DNA, detta sker omedelbart genom en signalkaskad av proteiner som aktiveras i tur och ordning för att markera var skadan skett, reparera den och stanna celldelningen så länge som behövs för att reparationen ska bli fullständig. Detta system är till för att säkerställa cellens överlevnad och för att säkerställa att dottercellerna ska ha varsin korrekt och intakt kopia av arvsmassan, om skadan är för stor för att reparera så genomgår cellen programmerad celldöd. Forskning har visat att så mycket som ett oreparerat dubbelsträngsbrott räcker för att en cell ska dö, med andra ord är det livsviktigt för cellen att ha en fungerande DNA-reparation.
ORSAKAR DUBBELSTRÄNGSBROTT
Att våra celler är så känsliga för skador på sitt DNA är något man utnyttjar vid cancerbehandling. Idag får de flesta cancerpatienter DNA-skadande mediciner såsom cytostatika och strålbehandling. Strålningsterapi verkar genom att orsaka dubbelsträngsbrott i DNA:t och anses efter operation vara den mest botande behandlingen vid cancer. Ungefär hälften av alla cancerpatienter genomgår strålningsterapi någon gång under sin cancerbehandling. Vid behandlingen koncentreras strålningen mot området där cancern är lokaliserad. Men hur påverkas normalvävnaden kring
tumören vid strålbehandling?
Cancer präglas generellt sett av väldefinierade biologiska kännetecken, hit räknas okontrollerad celltillväxt. De kontrollmekanismer som normalt reglerar om och hur ofta celldelning ska ske är satta ur spel för att säkerställa kontinuerlig tillväxt av cancern. I celler som inte delar sig är DNA:t
kompakt packat i cellkärnan tillsammans med proteiner i en struktur som kallas kromatin. När cellen förbereder sig att genomgå celldelning så blir DNA:t mindre packat för att göra det tillgängligt för att replikeras av DNA-polymeraser så att dottercellerna får varsin kopia av DNA:t. Ett öppet DNA är mer känsligt för strålbehandling än ett kompakt packat DNA, celler som aktivt växer och delar sig är alltså mer känsliga för strålbehandling. Av de > 200 olika slags celler som finns i kroppen finns det dock friska, vanliga celler som också delar sig snabbt som exempelvis vissa celltyper i benmärgen, hårsäcken och mag-tarmkanalen, och vissa immunceller. Dessa celler påverkas nästan omedelbart om de utsätts för strålning vilket resulterar i biverkningar hos patienten och begränsar mängden strålning man kan använda vid behandling. Det finns också celler som delar sig mer långsamt som i exempelvis bröst och hjärna, här uppkommer biverkningarna mycket senare i relation till de snabbt växande cellerna. Strålbehandling handlar alltså om en balans mellan att förstöra cancercellerna och minimera skador på den närliggande normalvävnaden, vilket begränsar mängden strålning som kan användas.
