Ekspertviden
Vil teknologien knække cancer?
Samspillet mellem mennesker og maskiner er altid interessant. For hvad er vigtigst? ”Udviklingen indenfor kræftforskning bliver drevet frem af teknologiske fremskridt, der hele tiden forbedrer selve grundlaget for at forstå, forebygge, diagnosticere og behandle kræft. Så uden ingeniører, og andre teknisk kreative hoveder, var vi forskere ikke nået særlig langt,” lyder det fra Per Guldberg.
Spørgsmålet, som alle stiller igen og igen, er: ”Hvornår knækker vi cancer?” Nye teknologier giver viden, værktøjer og håb, men kræft har mange ansigter. Der findes mere end 100 forskellige kræfttyper. Fælles for dem alle er, at sygdommen forårsages af normale celler, der muterer, og derfor kommer ud af kontrol.
”Hvilken kræftform, der er tale om, afhænger af i hvilken celle den første mutation sker. Er det f.eks. en celle i brystet, så bliver det til brystkræft, men er det en celle i tarmen, bliver det til tarmkræft. Selvom princippet i kræftudviklingen er det samme for alle kræftformer – altså mutationer i cellernes DNA – er kræftsygdomme meget forskellige. Nogle typer af kræft har bedre behandlingsprognoser end andre, nogle har lettere ved at udvikle resistens over for behandlingen end andre osv. Vi er blevet meget bedre til at forstå denne forskelligartethed og hvilken betydning, det har for behandlingen. Men der er meget arbejde tilbage.”
Immunterapien er et gennembrud
”Immunterapi har fået en enorm opmærksomhed i de seneste år, fordi det er en teknologi, der viser fantastiske resultater, og virkelig har givet et gennembrud i kræftbehandlingen. En meget anvendt form for immunterapi går ud på at aktivere kroppens eget immunsystem, så det går til angreb på kræftcellerne. Desværre kan behandlingen give bivirkninger, fordi immunsystemet ikke altid kan kende forskel på normale celler og kræftceller, og derfor går til angreb på det raske væv. Denne form for behandling er derfor mest effektiv overfor visse kræftformer som fx modermærke-, lunge- og tarmkræft, hvor cellerne har mange mutationer, og derfor adskiller sig meget fra normale celler. Som et vigtigt alternativ er man nu blevet i stand til at tage patientens egne immunceller ud og modificere dem, så de specifikt angriber kræftceller – fx den såkaldte CAR-T-terapi.”
”Forskning inden for det, vi kalder flydende biopsier, er i rivende udvikling. Begrebet er dukket op for nylig som samlet betegnelse for at påvise kræft i kropsvæsker som et skånsomt alternativ til traditionelle vævsbiopsier. Baggrunden er, at kræftceller frigiver materiale til blod og andre kropsvæsker, og at man kan påvise og undersøge kræft ved at analysere dette materiale. Typisk vil man lede efter DNA-mutationer, som kun kræftceller har. Der er allerede flere store studier, der har vist, at man kan påvise selv tidlige stadier af blærekræft ved at analysere DNA i urin.
Endnu større potentiale er der i den nye teknologi til blodprøveanalyser,” lover Per Guldberg, der kalder flydende biopsier for et nyt hovedværktøj inden for kræftdiagnostisk og -behandling. ”Hos patienter med fremskreden kræft kan man meget ofte påvise kræft-DNA i blodet. Det er en meget følsom teknik, som kan bruges til at tilrettelægge en mere effektiv behandling. Hvis mængden af kræft-DNA i blodet falder, er det fordi behandlingen er effektiv. Modsat hvis blodets indhold af kræft-DNA senere i forløbet stiger, er det tegn på, at kræften er vendt tilbage. Ved at måle igen og igen kan vi monitorere sygdommen og være på forkant. For det afgørende ved flydende biopsier er, at det ofte er muligt at se begyndende tilbagefald længe før, det kan påvises med andre metoder. På den måde er det muligt at tage tilbagefald i opløbet, så behandlingen kan tilpasses, og patientens prognose bliver bedre.”
Er vi så der, hvor man via en blodprøve kan identificere en ny cancer under udvikling? ”Nej, der er vi desværre ikke endnu. Tidlige stadier af kræft afgiver meget lidt materiale til omgivelserne, så vi kan generelt ikke bruge teknologien til tidlig opsporing af ny cancer. Måske på sigt, når følsomheden af metoderne bliver endnu bedre. Til gengæld forventer jeg, at flydende biopsier i behandlingsøjemed om få år vil være standard inden for mange typer kræftbehandling.”
”Princippet i strålebehandling er at ødelægge de syge celler. Indtil nu har den teknologiske udvikling handlet om at øge præcisionen, for i gamle dage fik patienterne ofte store stråleskader, fordi strålerne også ramte det raske væv. I dag er man blevet meget, meget bedre – både til at ramme præcist og til at bruge den rette intensitet af strålerne. Blandt vigtige nye tiltag kan jeg nævne Dansk Center for Partikelterapi, som repræsenterer "State-of-the-Art" inden for ny stråleteknologi. Her forsker man i protonbehandling, som er en helt anden form for stråling end den kendte røntgenstråling. I hvilke sammenhænge den nye behandling er mere præcis, og mere nænsom, vil vise sig i takt med, at forskernes forsøg får sammenlignet protonbehandling med traditionel stråling.”
”Der er ingen tvivl om, at kunstig intelligens er superinteressant, og har enorme perspektiver inden for såvel forskning som forebyggelse, diagnosticering og behandling. Maskiner med kunstig intelligens kan rumme og håndtere enorme mængder af information, og vi ser allerede de første eksempler. Såsom et forsøg på Sjællands Universitetshospital, hvor lægerne har behandlet 75 patienter med mavetarm-kræft ved hjælp af anbefalinger fra en AI-computer med data fra 76.000 patienter. Aktuelt støtter Kræftens Bekæmpelse et projekt, hvor forskere indsamler scanninger og stråleplaner for op mod 15.000 patienter, der er blevet behandlet for hoved-halskræft, for på den baggrund at kunne bygge matematiske modeller til endnu mere præcis strålebehandling med minimale bivirkninger.
Hvor teknologien bringer os hen, er vanskeligt at spå om. I den forbindelse er der også mange etiske overvejelser, vi må gøre os. For teknologiske muligheder og begejstring rummer også risiko for overdiagnosticering og overbehandling, hvilket er en vigtig diskussion.”
Samme princip som vira og bakterier
”Mekanismen ligner den, som vi kender fra vira og bakterier, der kan mutere, så der opstår nye varianter med nye egenskaber. På samme måde kan kroppens celler mutere og få nye egenskaber. Der skal flere mutationer til at omdanne en normal celle til en kræftcelle, og der kan godt gå både 5, 10 og 20 år fra den første mutation til en livstruende kræftsygdom. Det er blandt andet derfor, at risikoen for kræft stiger med alderen,” forklarer Per Guldberg.”Hvilken kræftform, der er tale om, afhænger af i hvilken celle den første mutation sker. Er det f.eks. en celle i brystet, så bliver det til brystkræft, men er det en celle i tarmen, bliver det til tarmkræft. Selvom princippet i kræftudviklingen er det samme for alle kræftformer – altså mutationer i cellernes DNA – er kræftsygdomme meget forskellige. Nogle typer af kræft har bedre behandlingsprognoser end andre, nogle har lettere ved at udvikle resistens over for behandlingen end andre osv. Vi er blevet meget bedre til at forstå denne forskelligartethed og hvilken betydning, det har for behandlingen. Men der er meget arbejde tilbage.”
Teknologiske landvindinger
”Den første helt store landvinding inden for kræftforskningen må nok siges at være mikroskopet, der blev opfundet i 1600-tallet. Det gav mulighed for at studere celler og se forskelle på kræftceller og normale celler. Røntgenstråling blev opdaget i 1895, strålebehandling blev introduceret i begyndelsen af 1900-tallet, behandling med kemoterapi blev påbegyndt i 1940’erne, og den første scanning (CT) blev foretaget i 1971. Alt sammen teknologier, der har været kæmpe fremskridt inden for diagnosticering og behandling af kræft. I nyere tid har der – udover væsentlige fremskridt inden for kirurgi, strålebehandling og billeddiagnostik – været en række teknologiske gennembrud,” refererer Per Guldberg, der fremhæver fire teknologier:- Teknologi til kortlægning af kræftcellers DNA
- Muligheden for at håndtere og analysere enorme datamængder
- Genmanipulation af celler fx i forbindelse med immunterapi
- Påvisning af kræft via flydende biopsier
Teknologien hjælper med at skræddersy behandlingen
”Med genom-analyse, hvor kræftcellernes arvemasse kortlægges ned til mindste detaljer, kan vi nu rette behandlingen mod selve årsagen til kræftsygdommen – dvs. de gener, der fremkalder sygdommen. Det er selvsagt meget mere målrettet end at behandle med fx kemoterapi, som rammer alle celler, der deler sig hurtigt – også de raske – og derfor giver flere bivirkninger. I generne kan vi finde oplysninger om, hvilke genetiske fejl kræftcellerne hos den enkelte patient har. Lad os som eksempel tage brystkræft, hvor en typisk genfejl kan være en HER2-mutation. Med den viden kan behandlingen baseres på medicinen trastuzumab, der specifikt er rettet mod denne genfejl. Ved hjælp af en blodprøve er det også blevet muligt at vurdere, hvordan en kræftpatient vil reagere på en given kemobehandling, og på den baggrund justere behandlingen. Målet med skræddersyet behandling er generelt at opnå bedre virkning/prognose og færre bivirkninger.”Immunterapien er et gennembrud
”Immunterapi har fået en enorm opmærksomhed i de seneste år, fordi det er en teknologi, der viser fantastiske resultater, og virkelig har givet et gennembrud i kræftbehandlingen. En meget anvendt form for immunterapi går ud på at aktivere kroppens eget immunsystem, så det går til angreb på kræftcellerne. Desværre kan behandlingen give bivirkninger, fordi immunsystemet ikke altid kan kende forskel på normale celler og kræftceller, og derfor går til angreb på det raske væv. Denne form for behandling er derfor mest effektiv overfor visse kræftformer som fx modermærke-, lunge- og tarmkræft, hvor cellerne har mange mutationer, og derfor adskiller sig meget fra normale celler. Som et vigtigt alternativ er man nu blevet i stand til at tage patientens egne immunceller ud og modificere dem, så de specifikt angriber kræftceller – fx den såkaldte CAR-T-terapi.”
Flydende biopsier finder kræft
Hvad nu hvis, man kunne opdage en tidlig cancer ved at tage en urin-, spyt-, afførings- eller blodprøve?”Forskning inden for det, vi kalder flydende biopsier, er i rivende udvikling. Begrebet er dukket op for nylig som samlet betegnelse for at påvise kræft i kropsvæsker som et skånsomt alternativ til traditionelle vævsbiopsier. Baggrunden er, at kræftceller frigiver materiale til blod og andre kropsvæsker, og at man kan påvise og undersøge kræft ved at analysere dette materiale. Typisk vil man lede efter DNA-mutationer, som kun kræftceller har. Der er allerede flere store studier, der har vist, at man kan påvise selv tidlige stadier af blærekræft ved at analysere DNA i urin.
Endnu større potentiale er der i den nye teknologi til blodprøveanalyser,” lover Per Guldberg, der kalder flydende biopsier for et nyt hovedværktøj inden for kræftdiagnostisk og -behandling. ”Hos patienter med fremskreden kræft kan man meget ofte påvise kræft-DNA i blodet. Det er en meget følsom teknik, som kan bruges til at tilrettelægge en mere effektiv behandling. Hvis mængden af kræft-DNA i blodet falder, er det fordi behandlingen er effektiv. Modsat hvis blodets indhold af kræft-DNA senere i forløbet stiger, er det tegn på, at kræften er vendt tilbage. Ved at måle igen og igen kan vi monitorere sygdommen og være på forkant. For det afgørende ved flydende biopsier er, at det ofte er muligt at se begyndende tilbagefald længe før, det kan påvises med andre metoder. På den måde er det muligt at tage tilbagefald i opløbet, så behandlingen kan tilpasses, og patientens prognose bliver bedre.”
Er vi så der, hvor man via en blodprøve kan identificere en ny cancer under udvikling? ”Nej, der er vi desværre ikke endnu. Tidlige stadier af kræft afgiver meget lidt materiale til omgivelserne, så vi kan generelt ikke bruge teknologien til tidlig opsporing af ny cancer. Måske på sigt, når følsomheden af metoderne bliver endnu bedre. Til gengæld forventer jeg, at flydende biopsier i behandlingsøjemed om få år vil være standard inden for mange typer kræftbehandling.”
Stråleterapi: Kunsten at ramme ultrapræcist
Stråleterapi er helt tilbage fra omkring 1900. Teknologien er stadig en hovedhjørnesten i kræftbehandlingen, og naturligvis er den udviklet og forbedret løbende.”Princippet i strålebehandling er at ødelægge de syge celler. Indtil nu har den teknologiske udvikling handlet om at øge præcisionen, for i gamle dage fik patienterne ofte store stråleskader, fordi strålerne også ramte det raske væv. I dag er man blevet meget, meget bedre – både til at ramme præcist og til at bruge den rette intensitet af strålerne. Blandt vigtige nye tiltag kan jeg nævne Dansk Center for Partikelterapi, som repræsenterer "State-of-the-Art" inden for ny stråleteknologi. Her forsker man i protonbehandling, som er en helt anden form for stråling end den kendte røntgenstråling. I hvilke sammenhænge den nye behandling er mere præcis, og mere nænsom, vil vise sig i takt med, at forskernes forsøg får sammenlignet protonbehandling med traditionel stråling.”
Operation stadig vigtigste behandling
”Uanset, hvor dygtige eksperterne bliver til at udvikle ny teknologi, er den vigtigste behandling stadig kirurgi. Hvis vi med en operation kan fjerne en kræfttumor, før den spreder sig, og derefter erklære patienten kræftfri, så er det naturligvis den allerbedste måde at behandle på. Ligesom andre behandlingsformer har kirurgien udviklet sig meget. Som supplement til åbne operationer har vi fået kikkertoperationer og robotoperationer. Helt generelt er operationsteknikkerne blevet mere præcise og individuelle, hvilket fx har gjort en stor forskel for masser af brystkræftpatienter, der har fået en brystbevarende operation.”Vil teknologien knække cancer?
Kunstig intelligens (AI) er betegnelsen for en række avancerede teknologier, som er godt i gang med at åbne helt nye teknologiske muligheder. Hvad kunstig intelligens kommer til at betyde for vores verden, er et stort og åbent spørgsmål. Også inden for kræftbehandling.”Der er ingen tvivl om, at kunstig intelligens er superinteressant, og har enorme perspektiver inden for såvel forskning som forebyggelse, diagnosticering og behandling. Maskiner med kunstig intelligens kan rumme og håndtere enorme mængder af information, og vi ser allerede de første eksempler. Såsom et forsøg på Sjællands Universitetshospital, hvor lægerne har behandlet 75 patienter med mavetarm-kræft ved hjælp af anbefalinger fra en AI-computer med data fra 76.000 patienter. Aktuelt støtter Kræftens Bekæmpelse et projekt, hvor forskere indsamler scanninger og stråleplaner for op mod 15.000 patienter, der er blevet behandlet for hoved-halskræft, for på den baggrund at kunne bygge matematiske modeller til endnu mere præcis strålebehandling med minimale bivirkninger.
Hvor teknologien bringer os hen, er vanskeligt at spå om. I den forbindelse er der også mange etiske overvejelser, vi må gøre os. For teknologiske muligheder og begejstring rummer også risiko for overdiagnosticering og overbehandling, hvilket er en vigtig diskussion.”
