Forskere bruger matematik til at finde den rigtige kræftmedicin
I dag er det svært for onkologer på forhånd at vide, om deres patienter får den rette kræftbehandling. Det problem har danske forskere nu fundet en del af løsningen på. Sammenlægningen af de to klassiske scanningsmetoder MRI og CT gør, at man får et meget præcist billede af, hvordan medicinen fordeler sig i kræftknuder. Det kan blandt andet bruges til at nærstudere kræfthæmmeres effekt på kræftknuder i individuelle patienter.
»Vi har nu værktøjet til at kunne svare på, hvor et givent stof kommer hen på et givent sted på et givent tidspunkt i tumoren,« siger lektor på Institut for Ingeniørvidenskab ved Aarhus Universitet Jens Vinge Nygaard.
MRI (Magnetic Resonance Imaging) og CT (Computed Tomography) scanner forskellige ting. MRI-scanninger er baseret på magnetfelter og radiobølger og kan vise sporstoffets, f.eks. kræfthæmmende medicins, vej og fordeling gennem en kræftknude - men kun i en grov opløsning.
CT-scanninger er baseret på røntgenstråling, og billeder fra en mikro-CT-scanner har i modsætning til MRI en høj opløsning, der kan vise det omfattende net af blodkar, der er i kræftknuden. Men en CT-scanning kan ikke vise, hvordan medicinen finder vej rundt.
»Man kan forestille sig, at den mere detaljerede information, vi får herigennem, kan give os indblik i nye sammenhænge i cancerdynamik. Det giver et dybere indblik i cancerens udvikling og en bedre forståelse af, hvorfor noget medicin virker bedre end andet,« siger lektor Jens Vinge Nygaard.
I brug om få år
Forsøgene er foretaget på ti mus med kræftknuder i poterne. Knuderne havde en størrelse på ca. 2-3 kubikcentimeter og indeholdt 15.000-20.000 forgreninger af blodkar.
Forskerne tog billeder af disse og brugte derefter en computerbaseret beregningsmetode (FEM - Finite Element Method) til at bearbejde data fra de to scannere.
Den nye metode kan bruges til at forudsige en knudes udvikling ved forskellige medicineringsstrategier.
»Det, vi mangler at bygge ind i vores model nu, er de mere avancerede kemiske reaktioner. Vi har det fysiske layout af cancerknuden: Hvor går blodkarrene, og hvor sidder huden henne? Hvis vi nu kommer med noget bestemt kemi, laserlys eller ultralyd, kan vi se, hvordan det påvirker knuden. Det gør det muligt at forske i koblede behandlinger,« fortæller lektor Jens Vinge Nygaard.
De hospitalsscannere, som benyttes på sygehusene i dag, er ikke af en kvalitet, der gør ovenstående metode brugbar. Men forskerne vurderer, at den teknologiske udvikling vil gøre det muligt at overføre metoden til mennesker i løbet af få år.
»Metoden kan endnu ikke bruges til mennesker, fordi scanneren fysisk er for lille. Men på sigt kan man forestille sig, at man vil få bedre og større scannere,« siger lektor Jens Vinge Nygaard.
