Hur effektiv medicineringen är beror på olika faktorer, bland annat vilken tid på dygnet den ges. Och varför är det så? För att vår kropp inte alltid fungerar på exakt samma sätt.
Istället följer den sin inre klockas cykel, den så kallade dygnsrytmen. Men eftersom denna rytm är olika för varje person och beror på ett antal olika faktorer är det svårt att anpassa läkemedelsintaget till patientens individuella kroppsklocka. Forskare vid Charité – Universitätsmedizin Berlin har nu utvecklat en metod för att fastställa den optimala tidpunkten för cancerbehandling baserat på specifika bröstcancercellinjer. De beskriver sitt tillvägagångssätt i tidskriften Nature Communications. Människans inre klocka bestämmer rytmen för många olika kroppsfunktioner och ämnesomsättningsprocesser, t.ex. sömn och matsmältning. Men det är inte bara organen som är mer eller mindre aktiva beroende på vilken tid på dygnet det är.

Även de enskilda cellerna följer en cykel som bestäms av den mänskliga kroppsklockan, så att de reagerar olika på yttre påverkan vid olika tidpunkter på dygnet. Detta är av stor betydelse för cellgifter vid behandling av cancer. Tidigare studier har visat att cellgiftsbehandling är som mest effektiv när tumörcellerna delar sig. Denna upptäckt har dock knappast använts i klinisk behandling hittills. Ett tvärvetenskapligt team på Charité under ledning av Dr. Adrián Enrique Granada från Charité Comprehensive Cancer Center (CCCC) satte sig för att täppa till denna lucka.
Teamet försökte hitta den optimala tidpunkten för att administrera läkemedel baserat på tumörernas individuella dygnsrytm.

Exempel på trippelnegativ bröstcancer

”Vi odlade celler från patienter med trippelnegativ bröstcancer för att se hur de reagerar på de läkemedel som administreras vid olika tidpunkter på dygnet”, förklarar Carolin Ector, forskningsassistent i Granadas team. Trippelnegativ bröstcancer är en mycket aggressiv form av bröstcancer för vilken det finns få effektiva behandlingar. ”Med hjälp av live imaging, en metod för kontinuerlig övervakning av levande celler, och komplexa dataanalystekniker kunde forskarna i detalj observera och utvärdera dessa cancercellers dygnsrytm, tillväxtcykler och läkemedelsrespons. På så sätt kunde forskarna identifiera specifika tider på dygnet då cancercellerna reagerar bäst på läkemedelsbehandlingar.

Till exempel fann man att det kemoterapeutiska medlet 5-fluorouracil (5-FU) är mest effektivt mot en viss cancercellinje mellan klockan åtta och tio på morgonen. Som studien också visar är det vissa cellulära och genetiska faktorer som är avgörande. Forskarna kunde till och med fastställa vilka gener som är avgörande för dygnsrytmeeffekten av vissa läkemedel. ”Vi kallar dem för ’core clock-generna’. Enligt Granada har de ett betydande inflytande på hur väl cancerceller svarar på behandlingar som ges vid olika tidpunkter på dygnet.

Profiler visar hur olika typer av cancerceller reagerar på läkemedel

Denna metod kan användas för att skapa detaljerade profiler som visar hur olika typer av cancerceller reagerar på olika läkemedel vid olika tidpunkter. Enligt forskarna kan detta bidra till att fastställa de mest effektiva läkemedelskombinationerna. Sammantaget tyder dessa resultat på att personliga behandlingsplaner baserade på individuella dygnsrytmer avsevärt skulle kunna förbättra effektiviteten i cancerbehandlingen. Dessutom skulle oönskade biverkningar också kunna minskas.

För att dessa rön snart ska kunna införlivas i klinisk praxis måste resultaten valideras i studier med större patientgrupper. Forskarna planerar också att undersöka de molekylära mekanismerna bakom dygnsrytmens påverkan på läkemedelskänsligheten för att ytterligare kunna optimera behandlingstiderna och identifiera nya terapeutiska mål.