Læknisfræði

Krabbameinsrannsóknir: 5 vandamál torvelda lækningu gegn krabbameini

Áratugum saman hafa vísindamenn leitað nýrra áhrifaríkra ráða til að vinna bug á krabbameini. Engu að síður dregur þessi miskunnarlausi sjúkdómur tug milljóna til dauða á ári hverju. Hvernig stendur á því að svo erfitt reynist að ráða niðurlögum krabbameins? Svarið er að finna í ýmsum áskorunum sem vísindamenn eru stöðugt nær því að svara.

BIRT: 30/01/2025

Meðhöndlun krabbameins er langtum áhrifaríkari í dag en fyrir bara 50 árum. Hins vegar er lækningin engan veginn fullkomin.

 

Í Evrópu er einungis helmingur sjúklinganna enn á lífi fimm árum eftir sjúkdómsgreininguna. Sé litið til alls heimsins láta tíu milljón manns lífið árlega af völdum sjúkdómsins.

 

Vísindamenn leggja allt í sölurnar við að reyna að finna betri meðferðarúrræði en ýmis erfið vandamál standa þeim fyrir þrifum.

 

Hér geturðu öðlast yfirsýn yfir vandamálin sem að vísindamönnunum steðja og komast að raun um hvaða tímamótalausnir eiga vonandi eftir að gagnast milljónum krabbameinssjúklinga innan tíðar.

Yfirlit

1. Áskorun: Afbrigði
2. Áskorun: Stökkbreytingar
3. Áskorun: Sjúkdómsgreining
4. Áskorun: Ónæmiskerfið

5. Áskorun: Tilraunir

Áskorun: Afbrigði

Vísindamennirnir taka örlítil sýni úr æxlinu til að skoða það nánar.

Engin tvö æxli eru alveg eins

Áskorun:

Engir tveir sjúklingar eru með nákvæmlega eins æxli og munu fyrir vikið bregðast með ólíkum hætti við meðferð. Brjóstakrabba er til dæmis hægt að greina í ellefu ólíkar gerðir og hverri einstakri gerð er svo unnt að skipta í undirgerðir. Þessi breytileiki stafar í fyrsta lagi af því að krabbamein getur gert vart við sig í ólíkum frumutegundum en þess má geta að í brjósti getur verið um að ræða frumur í mjólkurkirtlum eða bandvef. Í öðru lagi stökkbreytast krabbameinsfrumur hratt og hver þeirra öðlast einstaka eiginleika. Munurinn á æxlum gerir það að verkum að sú meðhöndlun sem gefur afar góða raun hjá einum sjúklingi er vita gagnslaus hjá öðrum.

 

Lausn:

Vísindamennirnir lita sýni úr æxlum sjúklinga sinna með mótefnum eða þá raðgreina DNA-erfðaefni þeirra. Lituðu mótefnin haldast einungis lituð ef tiltekin prótein eru fyrir hendi á yfirborði krabbameinsfrumnanna. Raðgreiningin leiðir svo í ljós stökkbreytingar í erfðavísum frumnanna. Greiningarnar gefa til kynna eiginleika æxlisins og gagnast læknum í vali á réttu meðferðinni. Aðferðin er þegar komin í notkun en vísindamenn verða sífellt leiknari í að flokka æxlin og þess ber að geta að ný meðferðarúrræði sem eru sérsniðin eftir hverri tegund æxlis eru þegar innan seilingar.

Vísindamenn sérsníða meðferðarúrræði

Læknar í dag taka frumusýni úr krabbameinsæxlum sjúklinga til að rannsaka ólík prótein og skoða stökkbreytingar. Niðurstöður sýnatökunnar ráða því svo hvers konar meðferð sjúklingurinn er látinn undirgangast.

Krabbameinsfrumur með próteinið ER stækka ört en hægt er að beita lyfinu tamoxífeni til að hamla ER og stöðva vöxt krabbameinsins.

 

Meðhöndlun: Tamoxífen

Próteinið HER2 gerir krabbameinsfrumur sérlega ágengar en efnið trastuzumab hamlar HER2 og gagnast ónæmiskerfinu

 

Meðhöndlun: Trastuzumab

Svonefnd taxan-efni vinna gegn krabbameinsfrumum án ER og HER2 sem eru með stökkbreytingu í BRCA1/2-erfðavísi.

 

Meðhöndlun: Taxan

Taxan-efni sem blönduð eru með platínríku efni, gagnast best gegn frumum sem hvorki eru með ER, HER2 né heldur stökkbreytingu í BRCA1/2.

 

Meðhöndlun: Taxan + platín

Áskorun: Stökkbreytingar

Krabbameinsfrumur öðlast sífellt nýja eiginleika sem gera þeim kleift að hindra lyfjameðferðina.

Æxlin stökkbreytast stöðugt

Áskorun:

Læknar ráðast til atlögu gegn ágengustu krabbameinunum með skurðaðgerðum, geislum og lyfjameðferð. Engu að síður snýr krabbinn ítrekað aftur. Ástæðan er sú að æxlið býr yfirleitt áfram yfir frumum sem hafa mikið viðnám gegn árásinni. Krabbameinsfrumur stökkbreytast langtum örar en heilbrigðar frumur og öðlast þannig nýja eiginleika. Þessi þróun gerir það að verkum að sumar af frumum æxlisins mynda mótstöðu gegn geislum eða efnameðferð á meðan aðrar eru færar um hvort tveggja. Þó svo að einungis fáar krabbameinsfrumur lifi af meðferðina geta þær engu að síður fljótt myndað grunn að nýju æxli.

 

⇑ Sterkustu frumurnar lifa af

Líkt og við á um dýr jarðar verða krabbameinsfrumur að berjast fyrir tilverurétti sínum og erfiðar aðstæður gera það að verkum að þróunin á sér stað á ógnarhraða.

1
Æxli er undir þrýstingi
Líf krabbameinsæxlis er stöðugt í hættu. Slæmt blóðflæði verður fyrir súrefnisskorti, ónæmiskerfi líkamans ræðst á það og læknar reyna að drepa það með geislun og efnum.
2
Stökkbreytingar styrkja frumuna
Sumar krabbameinsfrumur öðlast gagnlega eiginleika með stökkbreytingum. Þeir geta seytt boðefnum sem hægja á ónæmiskerfinu, eða framleiða prótein sem geta dælt krabbameinslyfjum út úr frumunni.
3
Þær sem lifa af þróast að nýju
Hörðustu krabbameinsfrumurnar lifa af og þróast í nýjar gerðir frumna með mismunandi eiginleika. Árásir frá ónæmisfrumum og læknum halda áfram, en niðurstaðan er einfaldlega sú að harðgerðustu krabbameinsfrumurnar halda yfirráðum sínum.
Lausn:

Gríðarstór, aðgengileg gagnasöfn gera vísindamönnum um gjörvallan heim kleift að skiptast á upplýsingum um ógrynni stökkbreytinga í krabbameinsfrumum og hina ýmsu eiginleika frumnanna. Eitt af nýrri gagnasöfnunum kallast „Cancer Dependency Map“ sem hefur það að leiðarljósi að rannsaka 20.000 erfðavísa í 20.000 ólíkum gerðum krabbameinsfrumna. Í þessu starfi hefur þegar tekist að bera kennsl á áður óþekkta veikleika í krabbameinsfrumum sem stökkbreytast á sérstakan máta en um er að ræða framfarir sem vonir eru bundnar við að kunni að leiða af sér ný lyf gegn þeim gerðum krabbameins sem erfitt hefur reynst að ná niðurlögum á með hefðbundnum meðferðarúrræðum.

20.000 gen í hverri af 20.000 gerðum krabbameins. Í metnaðarfullu verkefni hyggjast vísindamenn nú rannsaka hvert einasta gen í krabbafrumum til að finna veikleika þeirra – og þróa í lyf sem nýta sér þessa veikleika.

Áskorun: Sjúkdómsgreining

Krabbameinsfrumur skilja eftir sig örlítið DNA-erfðaefni í blóðinu sem unnt er að greina með blóðprufu.

Æxli stækka í leyni

Áskorun:

Einungis um sjö hundraðshlutar þeirra sem greinast með krabbamein í brisi eru á lífi fimm árum eftir sjúkdómsgreininguna. Þetta óvenjuháa dánarhlutfall stafar af því að sjúkdómurinn greinist yfirleitt ekki fyrr en hann hefur herjað í áraraðir. Snemmtæk greining krabbameins er afar mikilvæg sökum þess að krabbameinsfrumurnar eru að öllu jöfnu móttækilegri fyrir meðferð á fyrstu stigunum. Sumar krabbameinstegundir er tiltölulega auðvelt að greina því einkennin eru greinileg eða þau er auðvelt að greina með einfaldri læknisskoðun. Aðrar krabbameinstegundir, í líkingu við briskrabba, hafa einungis væg einkenni í för með sér og læknum tekst ekki að greina meinið með einföldum hætti sökum þess að það leynist lengst inni í líkamanum.

 

Lausn:

Krabbameinsæxli losa í sífellu DNA-erfðaefni út í blóðið, m.a. þegar sumar af krabbameinsfrumunum deyja. Þetta DNA er svo að finna í blóðstreyminu og getur hugsanlega leitt í ljós æxli sem að öðrum kosti hefði ekki uppgötvast. Vandinn er sá að þetta DNA-erfðaefni er aðeins að finna í örlitlu magni, einkum á fyrstu stigum sjúkdómsins þegar aðeins er um fáar krabbameinsfrumur að ræða og fyrir vikið sést efnið ekki í DNA-sýni. Vísindamenn við MIT- og Harvard-háskólana í Bandaríkjunum hafa fundið lausn á þessum vanda. Þeir sprautuðu efni í blóðið sem heftir þau ensím og þær ónæmisfrumur sem að öðrum kosti hefðu brotið DNA-efnið niður. Með því móti safnaðist fyrir DNA úr krabbameinsfrumunum í blóðinu og vísindamönnunum tókst að koma upp um krabbameinið með einfaldri blóðprufu.

 

Áskorun: Ónæmiskerfið

Ónæmiskerfið ræðst að öllu jöfnu til atlögu gegn hættulegum frumum en krabbameinsfrumum tekst að forðast árás ónæmiskerfisins með því að framleiða sérstök boðefni.

Krabbamein heilaþvær ónæmiskerfið

Áskorun:

Ónæmiskerfið er að losa sig við hugsanlegar krabbameinsfrumur alla ævi okkar. Þessar öflugu varnir gera það að verkum að hættan á krabbameini er tiltölulega lítil. Í sumum tilvikum þróa krabbameinsfrumurnar með sér þann eiginleika að hefta ónæmiskerfið og í þeim tilvikum nær krabbameinið sér á strik. Ónæmiskerfið samanstendur af ýmsum ólíkum gerðum af frumum. Sumar bera kennsl á krabbameinsfrumur, aðrar deyða þær og enn aðrar hafa hemil á öðrum ónæmisfrumum. Það er einkum síðastnefnda frumugerðin sem er tilvalið skotmark fyrir krabbameinsfrumurnar. Með notkun sérlegra boðefna sér æxlið til þess að ónæmisfrumurnar stöðvi varnir ónæmiskerfisins.

 

Lausn:

Læknar eru nú þegar færir um að virkja ónæmisfrumurnar gegn ágengum boðefnum æxlisins með því að gefa sjúklingunum lyf sem kemur í veg fyrir að boðefnin bindist ónæmisfrumunum. Vísindamenn eru jafnframt í þann veginn að þróa ný meðferðarúrræði sem gera munu ónæmisfrumurnar enn færari um að vinna bug á krabbameini, m.a. með því að beita CRISPR-erfðatækni sem breytir erfðavísum ónæmisfrumnanna með það fyrir augum að þær myndi aukið viðnám gagnvart boðefnum krabbameinsfrumnanna. Jafnframt þessu verða ónæmisfrumurnar útbúnar með sérlegum próteinum sem gerir þær færari um að bera kennsl á krabbameinsfrumurnar og deyða þær.

Erfðabreyttar ónæmisfrumur rjúfa vítahringinn

Með CRISPR-erfðatækni er unnt að örva ónæmisfrumurnar gegn skaðlegum áhrifum æxlisins.

Óþokkagengi getur upprætt krabbameinið

Svokallaðar T-drápsfrumur, náttúrulegar drápsfrumur og angafrumur ónæmiskerfisins geta beitt próteinum á yfirborði sínu til að bera kennsl á og deyða ókunnugar eða veiklaðar frumur, m.a. krabbameinsfrumur.

Krabbameinsfrumur dulbúa sig

Frumur æxlisins losa frá sér boðefni sem beinast gegn ónæmiskerfinu og gegna þeim tilgangi að draga úr árásinni. Æxlið getur að sama skapi narrað ónæmisfrumurnar til að aðstoða við myndun nýrra æða.

Stjórnfrumur afboða árásina

Það sem kallast M2-átfrumur ónæmiskerfisins, stjórnunardrápsfrumur og mænuafleiddar bælifrumur bregðast við boðefnum krabbameinsins með því að framleiða efni sem hefta árásir drápsfrumnanna.

Erfðabreyttar drápsfrumur ráðast á æxlið

Vísindamenn beita CRISPR-tækni til að slökkva á tilteknu geni í drápsfrumunum. Án þessa gens geta drápsfrumurnar ekki borið kennsl á efnin sem að öðrum kosti myndu stöðva árásir þeirra. Fyrir bragðið ráðast þær til atlögu við æxlið af fullum styrk.

Erfðabreyttar ónæmisfrumur rjúfa vítahringinn

Með CRISPR-erfðatækni er unnt að örva ónæmisfrumurnar gegn skaðlegum áhrifum æxlisins.

Óþokkagengi getur upprætt krabbameinið

Svokallaðar T-drápsfrumur, náttúrulegar drápsfrumur og angafrumur ónæmiskerfisins geta beitt próteinum á yfirborði sínu til að bera kennsl á og deyða ókunnugar eða veiklaðar frumur, m.a. krabbameinsfrumur.

Krabbameinsfrumur dulbúa sig

Frumur æxlisins losa frá sér boðefni sem beinast gegn ónæmiskerfinu og gegna þeim tilgangi að draga úr árásinni. Æxlið getur að sama skapi narrað ónæmisfrumurnar til að aðstoða við myndun nýrra æða.

Stjórnfrumur afboða árásina

Það sem kallast M2-átfrumur ónæmiskerfisins, stjórnunardrápsfrumur og mænuafleiddar bælifrumur bregðast við boðefnum krabbameinsins með því að framleiða efni sem hefta árásir drápsfrumnanna.

Erfðabreyttar drápsfrumur ráðast á æxlið

Vísindamenn beita CRISPR-tækni til að slökkva á tilteknu geni í drápsfrumunum. Án þessa gens geta drápsfrumurnar ekki borið kennsl á efnin sem að öðrum kosti myndu stöðva árásir þeirra. Fyrir bragðið ráðast þær til atlögu við æxlið af fullum styrk.

Áskorun: Tilraunir

Vísindamenn gera oft tilraunir með meðferðarúrræði sín með því að gera tilraunir á músum sem æxli hefur verið grætt í. Þeir fylgjast síðan grannt með æxlinu með því að mæla stærð þess.

Rannsóknarstofutilraunir afvegaleiða vísindamenn

Áskorun:

Vísindamenn prófa tugþúsundir hugsanlegra lyfja í rannsóknarstofum. Af þeim eru svo örfá valin með það fyrir augum að vera prófuð á mönnum en ferlið sem notað er til að velja þessi lyf er ekki óbrigðult. Vandinn er sá að vísindamenn gera tilraunir sínar með krabbameinsfrumur í frumuræktunarskálum eða í dýrum og þær aðstæður líkjast ekki þeim sem við eiga inni í mönnum. Frumuræktunarskálar hafa ekki yfir að ráða því umhverfi ólíkra frumna, æða og efna sem fyrirfinnast í mannslíkamanum. Þá ber einnig að geta þess að munurinn á mönnum og dýrum er m.a. fólginn í efnaskiptum og ónæmiskerfi sem gerir það að verkum að æxli dýranna þróast á annan hátt en æxli í mönnum. Skilyrði lyfjanna eru því afar ólík, allt eftir hvort þau eru notuð í frumurannsóknarskálum eða sjúklingum og líkurnar á að þau muni hafa sömu áhrif á menn og í rannsóknarstofuglösum eru hverfandi litlar.

Vísindamenn geta nú gert tilraunir með lyf í tilbúnum æxlum sem ræktuð hafa verið út frá æxlum sjúklinga.

Lausn:

Teymi hollenskra vísindamanna hefur þróað nýja aðferð við að gera tilraunir með krabbameinslyf. Þeir rækta nákvæma eftirmynd af æxlum sjúklinga sinna í rannsóknarstofum með því að sjá krabbameinsfrumunum fyrir sérstökum næringar- og boðefnum. Æxlin öðlast þannig nánast sömu eiginleika og þau myndu gera í lifandi sjúklingum og bregðast við lyfjum á sama hátt. Þau lyf sem gefa góða raun gagnvart tilbúnu æxlunum ættu fyrir vikið einnig að geta gefið góða raun í sjúklingunum. Að örfáum árum liðnum verða vísindamenn ugglaust orðnir færir um að mynda tilbúin æxli sem líkjast æxlum sjúklinganna enn frekar. Æxli þessi munu samanstanda af mörgum ólíkum frumutegundum og innihalda gerviæðar sem flytja munu næringarefni, hormóna og ónæmisfrumur til krabbameinsfrumnanna.

Nýlegar rannsóknir hafa leitt í ljós að krabbameinsfrumur ráðast til atlögu við líkamann og eyðileggja líffæri á tilteknum tímum sólarhringsins. Þessi uppgötvun hefur gert það að verkum að læknar hafa orðið að endurskoða hvernig og ekki hvað síst hvenær meðhöndla skuli krabbameinssjúklinga.

HÖFUNDUR: Christian Ammitzbøll Juul , Johann Mar Gudbergsson

© Talamus/Shutterstock,© William Taufic/Getty Images,© Steven_Mol/Shutterstock,© Claus Lunau,© Alexander, Raths/Shutterstock,© microstock3D/Shutterstock,© unoL/Shutterstock,© Marianna Kruithof-de Julio & Marta De Menna,

Náttúran

Bakteríur örva ilminn af sumarregni

Maðurinn

Af hverju sjá sumir drauga en aðrir ekki?

Heilsa

10 matvæli með meira C-vítamín en appelsínur

Maðurinn

Þráhyggja tekur heilann í gíslingu

Alheimurinn

Stjörnufræðingar leita langt eftir svörum: Er líf í alheiminum?

Heilsa

Hvers vegna verður okkur kalt þegar hitinn hækkar?

Náttúran

Bakteríur grafa eftir gulli

Lifandi Saga

Barbarossa: Illskeyttur sjóræningi soldánsins fór ránshendi á Miðjarðarhafi

Maðurinn

Gleymdu erfðum og umhverfi: Persónuleikinn stafar af tilviljunum

Maðurinn

Af hverju hressumst við af koffeini?

Maðurinn

Ný tækni les hugsanir

Lifandi Saga

Bernska útilegunnar

ÁSKRIFT AÐ VÍSINDI.IS

Prófaðu í 14 daga ókeypis!

  • Fullur aðgangur að vefnum okkar með rúmlega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Lifandi vísindi/Lifandi saga í rafrænni útgáfu á vefnum,
  • Aðeins 1.790 krónur á mánuði.
  • Engin skuldbinding – Þú getur hætt hvenær sem er.

ÁSKRIFT AÐ TÍMARITINU

Þrjú tölublöð + gjöf: Skemmtilegur sjónauki
  • Þrjú næstu tölublöð Lifandi vísinda/Lifandi sögu – sent heim til þín – eins færðu lítinn og vandaðan sjónauka að gjöf.
  • Fullur aðgangur að vefnum okkar – visindi.is – með tæplega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Spennandi greinar og flottar myndir sem svala forvitni þinni.
  • Þú getur hætt eftir tilboðið en ef þú heldur áfram skuldbindur þú þig aðeins þrjú tölublöð í einu og þú getur sagt upp hvenær sem sem og klárar þá tímabilið sem er hafið.
  • Venjuleg áskrift – þrjú tölublöð – kostar aðeins 7.590 kr

Sjónauki og þriggja blaða áskrift – Alls 3.800 kr.

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Search

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.790 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is