Problemen efter cancer blir värre över tid

Nyproduktionen av nervceller försämras över tid i hjärnor som har skadats av strålbehandling. Skillnaden mellan en strålad och en ostrålad hjärna ökar med åldern, i högre grad än förväntat. Klas Blomgren är professor i pediatrik vid Astrid Lindgrens barnsjukhus i Solna. Hans forskning har visat att sena komplikationer som uppstår i samband med strålbehandling beror på att behandlingen slår ut nyproduktion av nervceller i hippocampus.

Forskning för att förhindra och läka skador

Hippocampus är det område i hjärnan som har hand om inlärning och minne och är ett av två områden där neurogenes (nybildning av nervceller) sker. Barns hjärnor beter sig helt annorlunda än vuxnas hjärnor, och utvecklingen av dem pågår ända upp i trettioårsåldern. Det innebär att strålningen stoppar, hindrar eller omöjliggör viktiga utvecklingsprocesser. I flera olika projekt undersöker Klas Blomgren hur man kan förebygga, förhindra och i efterhand läka de skador som uppstår vid strålbehandling.

Stamcellstransplantationer i hjärnan

Just nu undersöker Klas Blomgren om stamcellstransplantationer i hjärnan kan få skadorna på hippocampus att läka. Genom att injicera stamceller i hippocampus på tidigare strålade djur, har forskarna kunnat visa att djuren kan uppvisa normal inlärningsförmåga. Ännu förstår inte forskarna varför metoden (som tidigare har använts på patienter med parkinson) fungerar, men hippocampus ser annorlunda ut efter behandlingen.

En teori är att det inte är de 3,6 procenten stamceller som överlever efter transplantationen som ger effekt, utan den stora volym stamceller som inte klarar sig. Av hundratusen stamceller som sprutas in, räknar man med att 95 procent dör inom timmar eller dagar efter injektionen. När cellerna dör producerar de ämnen som är bra för hjärnan och fungerar skyddande, ämnen som förs över från cellen till omgivningen. Kanske är det till och med så att cellerna begår självmord i processen, för att skapa de skyddande substanserna åt sin omgivning. Försök att transplantera egna stamceller från tarmen har gjorts på djurmodeller, men resultatet blev inte det förväntade.

Hippocampus avgörande betydelse

Nybildningen av nervceller sker på två ställen i hjärnan, hippocampus och subventrikelzonen. Studier på djurmodeller visar att det är i hippocampus som de mest allvarliga skadorna uppstår efter strålbehandling. Människor som har behandlats med strålning visar också minskad hippocampusvolym och drabbas ofta av minnesproblem och inlärningssvårigheter, beroende på stråldos och ålder vid behandling. Det verkar som om hippocampus har avgörande betydelse för inlärning och minne och att strålning påverkar området negativt.

Minskad dos protonstrålning behandlar effektivt

Som med all cancerbehandling gäller det att ge minsta verksamma dos, för att minimera biverkningar och sena komplikationer. En beräkningsstudie av tänkbara sätt att minska strålningen och ändå effektivt behandla medulloblastom (den vanligaste hjärntumören hos barn) visar att endast intensitetsmodulerad protonstrålning kan användas med minskad dos mot hippocampus men bibehållen stråldos i övriga hjärnan. Det beror på att protonstrålning består av partiklar som kan styras att bli som starkast precis vid tumören (Bragg Peak) till skillnad från traditionell strålning, vars effekt är lika stor rakt igenom hela hjärnan. Efter att Skandion-kliniken öppnar i Uppsala 2015 kommer medulloblastomdrabbade barn att kunna behandlas med minsta möjliga påverkan på hippocampus.

Litiums gynnsamma effekter

Ett annat av Klas Blomgrens forskningsområden är litium, ett grundämne som traditionellt används inom psykiatrin för att behandla patienter med bipolär sjukdom. Men ämnet har visat sig ha gynnsamma effekter för patienter med hjärnskador. Dels skyddar det vid akut skada mot hjärnan, dels stimulerar det nybildning av hjärnceller i hippocampus. I en studie fick möss strålbehandling mot hippocampus. Efter behandling med litium visade det sig att mössen inte förlorade lika mycket stamceller och deras minne var bättre efteråt. 

Nu återstår att se om ämnet har lika god effekt på människor, att ta reda på varför det fungerar och vilka biverkningar preparatet har. Rapporterade biverkningar är njurpåverkan, sköldkörtelbesvär och hjärtbesvär. Men studier där barn har behandlats med litium för psykiatriska diagnoser ger ingen indikation på att dessa barn skulle drabbas om man håller sig till de rekommenderade doserna.

Risker som måste uteslutas

Djurtester visar att hippocampus växer efter intag av litium, både vad gäller gnagare och primater (som är mer lika människor) och detta verkar vara fallet också för människor. Men det finns också risker som måste uteslutas. Om litium skyddar cellerna, kanske det också skyddar sjuka celler och därigenom gör tumören mer svårbehandlad. Studier på odlade celler visar ingen sådan effekt och i litteraturen skrivs ofta att litium motverkar cancer. Det kan också, rent generellt, vara svårt att föra in ytterligare moment i behandlingsprotokollen. Dels för att det innebär ytterligare arbete för testansvariga forskare, dels för att det kan påverka behandlingsresultaten mitt i en pågående studie.

Gemensamma tester

Den första kliniska prövningen på barn och ungdomar som har strålbehandlats kommer att utföras i ett gemensamt NOPHO-projekt (Nordic Society of Paedriatic Hematology and Oncology). Även en stor klinik i Paris, som förhoppningsvis startar 2015, kommer att vara med i samarbetet. Det gäller då att tillföra litium under sex månader, med början fyra veckor efter att patienten har avslutat sin cytostatika- eller strålbehandling och att kontrollera biverkningar, magnetröntgenresultat och kognitiva funktioner innan och efter litiumbehandlingen. 

Om detta skulle visa sig gynnsamt är nästa steg att testa om det går att flytta litiumbehandlingen närmare själva strålbehandlingstillfället.