Kankercellen kunnen het licht niet verdragen

Lichtgevoelige medicijnen die zich ophopen in een tumor, kunnen met laserlicht worden aangespoord de kankercellen te doden. Het blijkt dat deze therapie goed werkt en veel minder bijwerkingen heeft dan de klassieke tumorbehandeling....

JOHN EKKELBOOM

BEGIN DEZE eeuw ontdekte de Duitse onderzoeker O. Raab dat pantoffeldiertjes in een petrischaaltje met eosine in zonlicht doodgingen. Liet hij een dergelijk schaaltje in de schaduw staan, dan bleven de eencellige diertjes in leven. Onder invloed van licht krijgt eosine een giftige uitwerking.

Het duurde tot de jaren zeventig tot dit fenomeen werd opgepakt in de strijd tegen kanker. De gedachte was, een lichtgevoelige stof in een tumor te bestralen, zodat de tumorcellen afsterven. De behandeling vertoonde echter bijwerkingen. Ook gezond weefsel raakte beschadigd.

Door de introductie van lasers en flexibele lichtgeleiders is deze behandeling nu heel gericht en lokaal toe te passen. Een belangrijk voordeel is dat de bijwerkingen voor de patiënt veel bescheidener zijn dan bij klassieke vormen van bestraling.Daarmee heeft deze fotodynamische therapie (PDT) inmiddels een plaats weten te bemachtigen in de aanpak van tumoren.

Bovendien heeft de komst van sterker reagerende fotosensitizers - lichtgevoelige stoffen - een belangrijke bijdrage geleverd. Een voorbeeld daarvan is het lichtgevoelige medicijn Photofrin dat enkele weken geleden in Nederland is geregistreerd.

Een fotosensitizer voor tumorbehandeling wordt via een bloedvat geïnjecteerd. Het bijzondere is dat de stof zich onder meer ophoopt in het gezwel.

Uit onderzoek is gebleken dat bepaalde eiwitten (lipoproteïnes) die onder meer cholesterol naar de cellen transporteren, ook de lichtgevoelige stoffen laten meeliften. Hoewel cholesterol meestal in relatie wordt gebracht met hart- en vaatziekten, speelt deze vetachtige stof ook een belangrijk rol bij de opbouw van nieuwe lichaamscellen. Abnormaal en snel delende cellen, dus ook tumorcellen, en hun aanvoerende bloedvaten hebben daarom extra veel receptoren voor het transporteiwit.

Het gevolg is dat ook de op sleeptouw genomen fotosensitizer in grotere hoeveelheden in de tumorcellen terechtkomt. Doordat deze cellen de lichtgevoelige stof ook minder snel uitstoten dan normale cellen, blijft een relatief grote hoeveelheid ervan enige tijd bivakkeren. Bij Photofrin is er na ongeveer 48 uur een goede verhouding tussen opname van de stof in de gezwellen, ten opzichte van de opname in het omliggende weefsel en kan de lichtbehandeling beginnen.

Als een fotosensitizer is ingebracht, circuleert die onschuldig door het lichaam. Pas wanneer het middel in contact komt met het infrarode licht - zo'n laser-belichting duurt gemiddeld acht minuten - krijgt het zijn schadelijke werking. Het fungeert dan als intermediair. Het neemt energie op van het licht en staat die weer af aan andere stoffen.

Bij deze estafette is uiteindelijk vooral zuurstof de ontvangende partij. Dit gas vormt zich door de energie-overdracht om tot vrije radicalen. Deze zeer reactieve stoffen gaan de strijd aan met de tumorcel, die zwaar gehavend raakt.

Naast deze directe aanval worden door de fotodynamische reactie tevens de toevoerwegen van de tumor beschadigd. De bloedvaten raken verstopt waardoor het achterliggende tumorweefsel geen zuurstof en voedingsstoffen meer kan ontvangen. De tumorcellen worden dus van twee fronten tegelijk aangevallen.

Een belangrijke voorwaarde voor een adequate PDT is dat er voldoende zuurstof in de cellen aanwezig is. Het probleem bij tumorweefsels is dat ze juist veel zuurstofarme cellen bevatten die door de expansiedrang van collegacellen in de verdrukking zijn gekomen. Bovendien krijgen sommige cellen door vaatschade ten gevolge van de fotodynamische behandeling minder zuurstof, maar overleven ze de aanval wel.

Al die zuurstofarme tumorcellen groeien minder goed en zijn dus minder gevoelig voor de therapie. Er ontstaan immers te weinig giftige reactieve stoffen. Een logische gedachte is de zuurstofspanning in die cellen te verhogen, maar pogingen daartoe hebben tot nu toe slechts weinig opgeleverd.

Dr P. Baas, longarts in het Antoni van Leeuwenhoek-ziekenhuis, waar de lichttherapie al enige tijd met redelijk succes bij longkanker wordt toegepast, heeft bekeken of het niet op een andere manier mogelijk is de resterende zuurstofarme tumorcellen het zwijgen op te leggen. Hij breidde de therapie uit met het inspuiten van zogeheten bioreductieve stoffen die als eigenschap hebben zuurstofarme cellen te doden.

Tevens wilde hij weten of met deze benadering de benodigde hoeveelheid Photofrin kan worden teruggedrongen. Een groot nadeel van dit medicijn is dat de patiënt na inspuiting vier tot tien weken niet mag blootstaan aan zonlicht. Hoewel in mindere mate, komt de fotosensitizer tevens in alle gezonde weefsels van het lichaam terecht en dus ook in de huid.

Wanneer er dan zonlicht op valt, ontstaat er op kleine schaal een fotodynamische reactie waarbij de patiënt tweedegraads verbrandingen kan oplopen. Dit is te vergelijken met het resultaat van veel te lang liggen bakken in de zon.

Om verbranding te voorkomen, mogen de behandelde patiënten in het Antoni van Leeuwenhoek-ziekenhuis gedurende enkele weken alleen met zonnebril, shawl, handschoenen en hoed de deur uit. De longarts zegt, enigszins schertsend, dat de fotodynamische therapie het best kan worden toegepast in Lapland tijdens het winterseizoen.

Baas, die afgelopen donderdag op zijn onderzoek naar PDT promoveerde aan de Universiteit van Amsterdam, heeft eerst bij muizen de effecten bestudeerd van verschillende bioreductieve stoffen in combinatie met de lichttherapie. Daarbij bleek Mitomycine C het beste resultaat op te leveren. Deze stof geldt al sinds 1958 als een probaat chemotherapeutisch middel.

Om de effecten van de gecombineerde behandeling bij mensen te onderzoeken, koos Baas samen met internist W. ten Bokkel-Huinink van het Antoni van Leeuwenhoek-ziekenhuis, enkele vrouwen uit met uitzaaiingen van borstkanker in de huid. Een van de belangrijkste redenen voor deze keuze is dat het resultaat van de therapie bij deze aandoening direct aan de oppervlakte van de huid zichtbaar is.

Borstkanker maakt ongeveer dertig procent van alle kwaadaardige ziekten bij vrouwen uit. Jaarlijks komen er in Nederland 8000 nieuwe gevallen bij. De helft van hen krijgt te maken met uitzaaiingen en bij een deel van hen gaat het om uitzaaiingen in de huid. Bij dergelijke gevallen baten de gangbare therapieën zoals bestraling, chemotherapie en hormoonbehandeling vaak niet meer. De uitzaaiingen in de huid gaan dan groeien en zweren, hetgeen pijnlijk is en cosmetisch gezien heel lelijk. Doorgaans blijft dit probleem beperkt tot de borststreek en is de aandoening niet fataal.

Bij een aantal van deze vrouwen heeft Baas PDT in combinatie met Mitomycine C toegepast. De verbetering van het effect was duidelijk: met dezelfde hoeveelheid Photofrin bleek met de helft van de belichtingstijd een even groot gebied te behandelen.

'We hebben er uiteindelijk voor gekozen de dosis van de fotosensitizer van 2 milligram naar 0,75 milligram per kilo lichaamsgewicht terug te brengen. Normaal zou dan vier maal zoveel licht nodig zijn. Maar met Mitomycine C konden we volstaan met de normale belichting terwijl de oppervlakkige uitzaaiingen geheel verdwenen en de patiënten al binnen twee weken zonder problemen zonlicht verdroegen.'

Gezien dit resultaat acht de Amsterdamse onderzoeker het zinvol de combinatie van medicijnen ook bij andere soorten tumoren te onderzoeken. Op dit moment worden naast long- en borstkanker ook al tumoren in blaas, maag, baarmoederhals, slokdarm, hersenen en het keelneus-oorgebied met licht behandeld.

De Amsterdamse longarts ziet de therapie als een belangrijke aanwinst voor lokale tumorbehandelingen. De techniek is vaak te herhalen omdat er geen schadelijke en vervelende bijwerkingen optreden, zoals beschadiging van gezond weefsel, haaruitval en braken, die zich bij conventionele behandelingen wel voordoen.

Verder wijst hij erop dat er nieuwe fotosensitizers op komst zijn die nog veel effectiever werken. Een voorbeeld daarvan is benzoporphyrine derivaat (BPD) dat beter reageert op infrarood licht en een kortere halfwaardetijd heeft dan Photofrin. Binnen enkele dagen is er in het lichaam al niets meer van over, zodat huidverbranding is uitgesloten.

Met BPD, dat nog niet in Nederland is onderzocht, maar dat veelbelovend lijkt, worden ook experimenten gedaan bij andere ziekten waarbij sneldelende cellen met een gestoorde bloedtoevoer een rol spelen. Voorbeelden daarvan zijn psoriasis, aderverkalking en immuunziekten als reuma, multipele sclerose en aids.

Baas, die zich alleen toelegt op de toepassing bij tumoren, zegt dat een fotodynamische behandeling de meeste kans van slagen heeft wanneer een gezwel in een vroeg stadium verkeert en met laserlicht bereikbaar is.

'Bij een operatie van tumoren moet de arts vaak om technische redenen gezond weefsel opofferen. In geval van longtumoren kan dat soms een hele long zijn. Met de fotodynamische therapie kan dat worden voorkomen. Het is daarom belangrijk risicogroepen op eventuele tumoren te onderzoeken zodat je vroegtijdig met deze nieuwe techniek kunt ingrijpen.'

John Ekkelboom

Meer over