Regionalt forskningsnettverk i stråleterapi

Heidi Lyng, forsker ved Seksjon for strålingsbiologi, Institutt for kreftforskning, OUS. På vegne av nettverket.

---

Omlag halvparten av alle kreftpasienter får stråleterapi, og behandlingsformen har stor betydning både i kurativ og palliativ sammenheng. På tross av mange pasienter i Helse Sør-Øst har det vært lite fokus på forskning og utdanning i stråleterapi. Feltet er i rivende utvikling internasjonalt, og det er et stort behov for å styrke den vitenskapelige og kliniske aktiviteten. Helse Sør-Øst bevilget i fjor midler til etablering og drift av et regionalt forskningsnettverk i stråleterapi. Nettverket har som mål å samle alle med interesse for forskning i stråleterapi ved Oslo universitetssykehus (OUS), Sørlandet sykehus og Innlandet sykehus, for å styrke forskning og kompetanse i fagfeltet (Figur 1). En slik koordinert satsning med deltakelse fra alle stråleterapisentrene vil kunne bidra til innføring av nye, og bedre behandlingsstrategier og fremme et likeverdig tilbud til flest mulig kreftpasienter i regionen.

En ny æra i persontilpasset stråleterapi

Dagens strålebehandling er allerede i stor grad tilpasset den enkelte pasient, siden strålefeltet beregnes ut fra tumorens utbredelse, eventuell spredning til nærliggende lymfeknuter og beliggenhet i forhold til kroppens organer. Allikevel ser vi at strålingen kan forårsake betydelig akutt skade til kritiske organer, og mange pasienter får tilbakefall av sykdommen eller sliter med alvorlige langtidsbivirkninger. Nye, revolusjonerende fremskritt innenfor teknologi og biologi gjør det mulig å oppnå en enda bedre tilpasset behandling og dermed øke sjansen for kurasjon og redusere risiko for seneffekter (Figur 2) (1).

Partikkelterapi, spesielt med protoner, er på vei inn i klinisk bruk. Protonsentre er under planlegging i Oslo og Bergen, og for tiden sendes aktuelle pasienter utenlands for denne typen stråleterapi. Protoner har fysiske egenskaper som gjør det mulig å levere stråledosen med mindre skade til normalvev enn ved konvensjonell bestråling (2). Det har også vært en betydelig utvikling i behandling med høyenergetisk røntgenstråling, der stereotaktisk stråleterapi og volumetrisk modulert bueterapi (VMAT) er gode eksempler. Stereotaksi har vist seg effektivt for radikal behandling av oligo-metastaser (3) og kan bli en viktig behandlingsform for metastatisk sykdom. Videre er dagens stråleterapi fullt ut integrert med medisinsk avbildning. Inntegning av målvolum gjøres oftest på bilder fra computertomografi (CT), og disse kan fusjoneres med bilder fra magnetisk resonans (MR) og positronemisjontomografi (PET) for bedre identifisering av tumor og kritiske organer. Adaptiv strålebehandling er en ny og lovende strategi for bedre utnyttelse av slike bilder. Dette innebærer bildestyrt tilpasning av stråledosen underveis i behandlingsløpet for å korrigere for skrumpning og endring av tumorens beliggenhet i forhold til organer (1). Her modifiseres pasientens doseplan på grunnlag av informasjon i bilder tatt under behandlingen.

Stråleterapi gis ofte i kombinasjon med strålesensibiliserende medikamenter for å forsterke effekten av behandlingen. Nye, målrettede medikamenter, og spesielt immunterapi, er på fremmars, og disse er høyst relevante for kombinasjonsbehandling (4, 5). Ved å spesifikt angripe resistensmekanismer i tumoren, kan responsen økes med mindre bivirkninger enn det som er mulig med dagens medikamenter (4). En forutsetning for vellykket bruk av slike målrettede medikamenter er utvikling av biomarkører for å veilede seleksjon av pasienter (6). I denne forbindelsen er det et stort fokus på parametre fra for eksempel MR- og PET-bilder som reflekterer biologiske resistensmekanismer (7). I tillegg har nylig utviklede metoder for medisinsk kreftgenetikk vist seg lovende for å identifisere stråleresistente tumorer og forstå hvilket medikament som vil være mest nyttig for den enkelte (4, 8).

Forskningsfeltets utfordringer

Forskningsfeltet står overfor flere utfordringer som må møtes for å kunne ta de teknologiske og biologiske innovasjonene i klinisk bruk. Stråleterapi bygger på tverrfaglig kunnskap, der ekspertise innenfor medisinsk fysikk, avbildning og kreftbiologi er viktige disipliner i tillegg til onkologi. Mange forskningsprosjekter og kliniske studier, både nasjonale og internasjonale, mangler deltakelse fra flere disipliner og er dårlig koordinerte på tvers av tumorgrupper. Avbildningstudier er sjelden integrert med biologiske studier og omvendt, og ulike analysemetoder og prekliniske modellsystemer er brukt. Generelt er det for få kliniske studier i stråleterapi. I tillegg er protokoller for avbildning, innsamling av biologisk materiale og responsmonitorering lite standardiserte, biopsier og bilder er ikke samlet inn i de samme studiene, og antall inkluderte pasienter er lavt. Dette reduserer bruken av materiale, data og resultater på tvers av studier og institusjoner. I vår region er de mulighetene som ligger i avansert behandlingsutstyr og avbildningsteknikker langt fra fullt utnyttet, og et rammeverk for uttesting av basalorienterte forskningsresultater i kliniske studier mangler. Forskningsaktiviteten og samarbeidet mellom sentrene bør styrkes. Dette er av stor betydning for å øke pasientgrunnlaget i kliniske studier og vil gjøre det enklere å initiere og delta i store internasjonale studier.

Helse Sør-Øst i en unik posisjon

I Helse Sør-Øst har vi gode forutsetninger for å bygge et sterkt nettverk som kan møte ufordringene i forskningfeltet og fremme pasientorientert forskning på et høyt internasjonalt nivå. Stråleterapisenteret ved OUS er blant de største i verden med 17 moderne lineærakseleratorer. De regionale sykehusene har 2 lineærakseleratorer hver, og alle sentrene har mulighet for VMAT og avansert avbildning. I løpet av de neste årene vil det bli etablert nye sentre ved flere sykehus (9), og OUS vil få et protonsenter med mulighet for klinisk og preklinisk forskning. I 2016 fikk omlag 6000 pasienter stråleterapi i regionen (10), noe som utgjør nær halvparten av landets stråleterapipasienter. Antall pasienter som som fikk stereotaktisk stråleterapi for hjernemetastaser økte fra 12 i 2007 til 179 i 2016. Dette nye behandlingsalternativet er kun etablert ved OUS i dag, men er planlagt ved de andre sentrene i nær fremtid.

I tillegg til et godt pasientgrunnlag og en avansert utstyrspark, har OUS et sterkt forskningsmiljø i persontilpasset stråleterapi, med Avdeling for kreftbehandlling, Avdeling for medisinsk fysikk og Institutt for kreftforskning i samme klinikk. Kliniske stråleterapistudier er i gang for flere tumorgrupper, inkludert analkreft, livmorhalskreft, lungekreft, hode/halskreft og prostatakreft. Programvare for doseplanlegging av protonterapi er innstallert og in silico-studier pågår. Humane tumormodeller, bestrålingsmaskin, og MR- og PET-scanner for forsøksdyr er i bruk i prekliniske studier. Prekliniske studier i protonterapi gjøres i syklotronlaboratoriet ved Universitetet i Oslo (UiO). Ved Sørlandet sykehus er det god ekspertise i strålebehandling generelt og spesielt i palliativ bekkenbestråling, der resultater fra multisenterstudier på prostata- og rektumkreft, med deltakelse også fra Innlandet sykehus og OUS, nylig er publisert (11, 12).

Kompetanseoppbygging, standardisering av metodikk og økt samarbeid

Gjennom nettverket vil vi skape en felles plattform for onkologer, medisinsk fysikere, stråleterapeuter, biologer, radiologer, patologer og andre i vår region med interesse for forskning i stråleterapi. Nettverket skal initiere og gi økonomisk støtte til forskningsrelaterte aktiviterer med følgende mål (Figur 3):

• Økt kompetanse i nye stråleterapiteknikker og strategier.
• Standardisering og utveksling av forskningsmetodikk for studier i stråleterapi.
• Økt multidisiplinært forskningssamarbeid innenfor nettverket, med kommende stråleterapisentre i regionen og med nasjonale og internasjonale forskningsinstitusjoner og stråleterapisentre.   

Eksempler på aktiviteter er seminarer, kurs, gjesteopphold og forskerutveksling innenfor nettverket, eller ved nasjonale og utenlandske sentre, samt møter for planlegging og utarbeidelse av kliniske protokoller og fellessøknader om eksterne forskningsmidler. På denne måten kan nettverket bidra til flere og «smartere» kliniske stråleterapistudier, økt kvalitet på forskningen, samt raskere generering av resultater og overføring av disse til klinisk bruk. I tillegg vil et levende forskningsmiljø i stråleterapi forhåpentligvis tiltrekke gode doktorgradsstudenter og gjesteforskere og øke sjansen for å hente inn midler til forskningsprosjektene. Nettverket vil dermed kunne spille en rolle i kompetanseoppbygging og utvikling av persontilpasset stråleterapi i vår region som, i det lange løp, kan føre til et mer velbegrunnet valg av behandlingsstrategi for den enkelte pasient.

---

Referanser:

1. Baumann M, Krause M, Overgaard J, Debus J, Bentzen SM, Daartz J, et al. Radiation oncology in the era of precision medicine. Nature Reviews Cancer. 2016; 16: 234-49.
2. Jiang GL. Particle therapy for cancers: a new weapon in radiation therapy. Frontiers of Medicine. 2012; 6: 165-72.
3. Ricardi U, Badellino S, Filippi AR. Clinical applications of stereotactic radiation therapy for oligometastatic cancer patients: a disease-oriented approach. Journal of Radiation Research. 2016; 57: I58-68.
4. Giaccia AJ. Molecular radiobiology: the state of the art. Journal of Clinical Oncology. 2014; 32: 2871-8.
5. Kang J, Demaria S, Formenti S. Current clinical trials testing the combination of immunotherapy with radiotherapy. Journal for Immunotherapy of Cancer. 2016; 4: 51.
6. Liu FF, Okunieff P, Bernhard EJ, Stone HB, Yoo S, Coleman CN, et al. Lessons learned from radiation oncology clinical trials. Clinical Cancer Research. 2013; 19: 6089-100.
7. Malinen E, Muren LP. Image guided therapy – do we get the picture? Acta Oncologica. 2014; 53: 3-5.
8. Bentzen SM, Gregoire V. Molecular imaging-based dose painting: a novel paradigm for radiation therapy prescription. Seminars in Radiation Oncology. 2011; 21: 101-10.
9. Loftshus CM. 048-2016 Saksfremlegg. Styreprotokoll (https://www.helse-sorost.no/om-oss/styret/styreprotokoller#godkjente-protokoller-fra-styremøter-i-helse-sør-øst-rhf). 2016.
10. Rødal J, Kaasa S, Smeland S, Green T, Jetne V. Rapport om stråleterapibruken i Helse Sør-Øst 2016. Oslo universitetssykehus HF. 2017.
11. Cameron MG, Kersten C, Vistad I, van Helvoirt R, Weyde K, Undseth C, et al. Palliative pelvic radiotherapy for symptomatic incurable prostate cancer – A prospective multicenter study. Radiotherapy and Oncology. 2015; 115: 314-20.
12. Cameron MG, Kersten C, Vistad I, van Helvoirt R, Weyde K, Undseth C, et al. Palliative pelvic radiotherapy for symptomatic rectal cancer – a prospective multicenter study. Acta Oncologica. 2016; 55: 1400-7.