EN / DA
Sygdom og behandling

Blodtilførslen kan være tumorers akilleshæl

Dansk forskning viser, at de blodkar, der transporterer blod til kræfttumorer, opfører sig anderledes end resten af kroppens blodkar. De kan muligvis rammes med medicin som ændrer blodtilførsel og kvæler tumorerne eller gør dem mere modtagelige over for strålebehandlinger.

Lige uden for kræfttumorer ligger nogle blodkar, der sørger for hele tiden at fodre kræftcellerne med blod, ilt og næring. Gennem mange år har lægemiddelindustrien forsøgt at designe medicin, som målrettet går efter at hæmme kræfttumorers dannelse af blodkar, men for de fleste kræfttyper har det indtil videre haft beskeden succes.

Nu viser ny dansk forskning dog, at tumorernes blodkar opfører sig anderledes end resten af kroppens blodkar.

I og med blodkarrene opfører sig anderledes end sunde og raske blodkar, behøver lægemiddelindustrien måske ikke forhindre karrene i at blive dannet, men kan i stedet udvikle medicin, der effektivt rammer netop disse anderledes blodkar og dermed lukker for blodtilførslen til kræftcellerne.

Håbet for én af de forskere, som står bag opdagelsen, er, at det vil kvæle og sulte kræftcellerne, så de til sidst går til grunde.

”Blodkarrene, som forsyner en tumor med blod, er en slags kræftens akilleshæl, for hvis vi kan lukke ned for blodtilførslen, sygner resten af tumoren hen. Tidligere har forskere forsøgt at modvirke dannelsen af nye kar, men i de fleste tilfælde er det ikke lykkedes. Det skyldes måske, at man med lægemidlet er kommet for sent, og karrene allerede er blevet dannet. Derfor har vi i stedet kigget efter forskelle i de allerede dannede blodkar, som vi måske kan ramme med medicin,” fortæller Ebbe Bødtkjer, lektor på Institut for Biomedicin ved Aarhus Universitet.

Det nye forskningsresultat er for nylig præsenteret i det videnskabelige tidsskrift Breast Cancer Research.

Gav mus brystkræft

I forskningen har Ebbe Bødtkjer og kollegaer induceret brystkræft hos mus ved at overudtrykke ErbB2-genet, der modsvarer det humane HER2-gen, som forårsager mellem 10 og 15 procent af alle brystkræfttilfælde blandt kvinder.

Da forskerne overudtrykte ErbB2, fik musene brystkræft, og forskerne kunne derefter udtage kræftvævet og undersøge de blodkar, der ligger lige uden for tumorerne.

Blodkarrene er som sådan ikke en del af tumorerne men ligger i det tilstødende raske væv. Dog står de for at opretholde blodforsyningen til kræfttumoren.

Blodkar forskellige på flere måder

Resultatet af undersøgelsen af blodkarrene viste flere strukturelle og funktionelle forskelle mellem normale blodkar og de blodkar, som tilførte blod til tumorerne.

For det første fandt forskerne, at tumorblodkarrene havde mindre kapacitet til at trække sig sammen.

Normale blodkar kan mindske deres diameter, ved at glatte muskelceller trækker sig sammen for at begrænse blodstrømmen. Kapaciteten til at trække sig sammen var mindre i tumorblodkarrene.

”Ud fra en tumors synspunkt giver det god mening at hæmme blodkarrenes sammentrækningsevne, fordi der så vil være et konstant flow af næringsstoffer til at understøtte tumorens aggressive vækst,” siger Ebbe Bødtkjer.

Blodkarrene udtrykte også færre α1-receptorer, som reagerer på noradrenalin.

Blodkarrenene kontrolleres af nervesystemet, som gennem blandt andet noradrenalin fortæller, om de skal trække sig sammen, men da tumorblodkarrenene udtrykte færre receptorer for noradrenalin, blev nervesystemets mulighed for at trække blodkarrene sammen sat ud af spillet.

”Nogle strukturelle og funktionelle specialiseringer gøre, at tumorblodkarrene ikke trækker sig sammen. Dermed har tumorerne en konstant højere blodtilførsel,” forklarer Ebbe Bødtkjer.

Vil enten åbne eller lukke for blodkarrene

Formålet med forskningsprojektet var netop at finde disse forskelle mellem raske blodkar og tumorblodkar. Det åbner nogle muligheder i forhold til at designe medicin, som kan ramme tumorblodkarrene uden at kompromittere resten af kroppens blodkar.

Ebbe Bødtkjer forestiller sig to forskellige måder, som forskellene kan udnyttes på.

Den første er ved at designe medicin, som rammer netop de strukturelle eller funktionelle forskelle i tumorblodkar og får dem til at trække sig sammen, så tumorcellerne bliver kvalt.

Den anden mulighed er at åbne helt op for dem.

Eksempelvis virker strålebehandling bedst, når det bliver givet i et miljø med meget ilt. Strålebehandling laver nemlig de reaktive oxygenmetabolitter, der ødelægger både proteiner og DNA, men for at kunne lave oxygenmetabolitterne skal strålebehandlingen have noget ilt at lave dem af.

”Her kan man forestille sig, at man designer medicin, som åbner op for blodtilførslen til kræftcellerne, så miljøet i dem får et meget højt indhold af ilt. Det vil kunne gøre strålebehandling meget bedre,” fortæller Ebbe Bødtkjer.

Gælder formentlig for alle tumorer

Selvom forskningsresultatet kun er lavet på mus og kun er lavet på brystkræftvæv, tyder meget på, at fænomenet med de ændrede blodkar er universelt for alle kræftvæv på tværs af arter.

I et andet af Ebbe Bødtkjers forskningsarbejder har forskerne undersøgt forskelle i blodkar i tarmkræftvæv fra mennesker. Her fandt forskerne præcis det samme.

”I tarmkræft var blodkarrene også specialiserede til at have en større diameter og skabe større blodtilførsel til kræftcellerne. Mekanismen er lidt anderledes, men resultatet er det samme. Blodkarrene kan udvide sig mere og sammentrække sig mindre, og det ser ud til at være et vigtigt karaktertræk for de blodkar, som ligger umiddelbart lige uden for kræfttumorer,” siger Ebbe Bødtkjer.

Vil finde ud af, hvorfor blodkar ændrer sig

Ebbe Bødtkjer vil fremadrettet studere fænomenet nærmere og blandt andet forsøge at finde ud af, hvordan tumorerne modificerer de blodkar, som ikke er en del af tumorvævet men ligger i det tilstødende raske væv.

Blandt andet spekulerer han i, at fænomenet kan skyldes, at der i tumorvæv er et meget surt miljø med mange affaldsstoffer og mange vækstfaktorer. Vækstfaktorerne fremmer tumorernes aggressive ekspansion, men det tyder på, at nogle af disse vækstfaktorer og affaldsstoffer spreder sig nogle millimeter ud i omgivelserne og dér påvirker blandt andet de blodkar, som tilfører tumoren blod.

”Den anden mulighed er, at tumorerne fremmer dannelsen af blodkar inde i tumoren, hvilket øger blodgennemstrømningen i de tilførende kar. Det er sandsynligt, at det heraf følgende specielle strømningsmønster får de tilførende blodkar til at specialisere sig, så karsammentrækningen hæmmes, og blodtilførslen dermed lettes. Det er den slags ting, som vi gerne vil finde ud af,” siger Ebbe Bødtkjer.

Artiklen ”Murine breast cancer feed arteries are thin-walled with reduced α1A-adrenoceptor expression and attenuated sympathetic vasocontraction” er udgivet i Breast Cancer Research. Lektor Ebbe Bødtkjer modtog i 2018 støtte fra Novo Nordisk Fonden til projektet “Transport and sensing of metabolic acidic waste products contribute to breast cancer metastasis”.

Ebbe Bødtkjer
Associate Professor
The research carried out at the Department of Biomedicine focuses on cellular and molecular techniques such as cell biology, biomembrane transport, cell transport, epithelial transport, stereology, cellular genetics, human genetic and epigenetic techniques, proteomics and mass spectrometry. All relevant to a wide range of studies in cell physiology and cell pathology. The research covers basic research, translational research and interdisciplinary research. The results are used to improve diagnostics, counselling and treatment of patients.