Suupatologian professori Tuula Salo tutkii suusyöpiä ja erityisesti syöpäsolujen ja niitä ympäröivän kudoksen vuorovaikutusta.
– Aiemmin syöpätutkijat keskittyivät pääasiassa tarkastelemaan itse syöpäsoluja. Nykyään ymmärretään, että syöpäsolujen ja niiden ympäristön vuorovaikutus on avainasemassa syövän kasvussa ja leviämisessä, hän toteaa.
Salon tutkimusryhmä on muun muassa havainnut, että kielisyöpä voi levitä terveessä kudoksessa joko ’silmuina’ eli pieninä solunippuina tai laattamaisena muodostelmana. Silmumainen eteneminen on tehokkaampaa ja merkitsee potilaalle huonompaa ennustetta.
– Nykyään voimme katsoa suoraan koepalasta, kumpi etenemistapa on kysymyksessä, ja tiedämme sen perusteella, kuinka aggressiivisesti syöpä leviää.
Syövän leviämiseen vaikuttaa myös sitä ympäröivän kudoksen määrä ja laatu. Tiiviissä kudoksessa syöpä etenee nopeammin kuin pehmeässä.
– Kollageenisäikeet helpottavat syövän leviämistä, ne muodostavat ikään kuin kovapohjaisen tien syöpäsoluille. Syöpäsoluilla on myös kyky tuottaa soluväliainetta hajottavia entsyymejä ja raivata itselleen tietä terveen solukon joukkoon, Salo kertoo.
Alkuperäinen syöpäkasvain, primaarisyöpä, on sopeutunut siihen ympäristöön, missä se on syntynyt. Etäpesäkkeitä muodostamaan lähetetyt syöpäsolut sen sijaan joutuvat sopeutumaan uudenlaiseen ympäristöön. Primaarikasvain toimii kuin tehokas curling-vanhempi: se viestittää imusolmukkeisiin etukäteen ohjeita muokatakseen niistä otollisen ympäristön jälkikasvulleen.
Oudossa ympäristössä syöpäsolu on ymmällään
Ihmisen syöpäkasvaimesta otettuja syöpäsoluja tutkitaan yleensä eläinperäisestä materiaalista tehdyillä kasvatusalustoilla, jolloin niiden ympäristö poikkeaa hyvin paljon alkuperäisestä. Salo alkoi pohtia, kuinka paljon ja millä tavalla epäaito kasvuympäristö vaikuttaa syöpäsolujen käyttäytymiseen ja mitä merkitystä näillä eroilla voi olla tutkimustulosten kannalta.
– Syövässä oleellista on sen kyky levitä, tunkeutua terveisiin kudoksiin. Jotta tämä kyky saataisiin näkyviin jo soluviljelyvaiheessa, solujen elinympäristön pitää olla oikea.
Syöpäsolujen kasvatusalustana käytetään yleisesti hiiren sidekudoskasvaimesta peräisin olevaa matriksia. Ihmisen ja hiiren kudokset kuitenkin eroavat hyvin paljon toisistaan muun muassa proteiinien osalta. Lisäksi perinteisesti eläinmalleissa ihmisen syöpäsoluja istutetaan kasvamaan hiiren ihon alle.
– Jos ihmisen suusta otettuja syöpäsoluja istutetaan hiiren peffaan, niin eiväthän ne käyttäydy siellä samalla tavalla kuin alkuperäisessä ympäristössään!
Salo yritti pitkään keksiä, miten olisi mahdollista saada ihmisperäisille syöpäsoluille oikeanlainen kasvuympäristö.
– Olin suihkussa, kun minulla välähti: miksi emme käyttäisi myoomia!
Myoomat ovat yleisiä, hyvänlaatuisia kohdun lihaskasvaimia. Oireettomia myoomia ei tarvitse hoitaa, mutta jos ne kasvavat liian isoiksi tai aiheuttavat haitallista oireilua, ne poistetaan kirurgisesti. Salo hankki tutkimusryhmänsä käyttöön näitä myoomia.
Hän hankki myös lihaleikkurin.
– Veistimme kasvaimesta leikkurilla ohuita siivuja, vähän kuin kinkkusiivuja – en muuten enää syö kinkkua! Tästä ihmisperäisestä kudoksesta valmistimme sitten solujen kasvatusalustaksi sopivaa geeliä samalla menetelmällä kuin valmistetaan yleisesti käytössä olevaa eläinperäistä matriksia. Annoimme omalle tuotteellemme nimeksi Myogeeli.
Onnellinen syöpäsolu – luotettavammat tulokset?
Kun tutkijat vertasivat Myogeeliä ja yleisesti käytössä olevaa Matrigel-kasvatusalustaa, he havaitsivat, että 66 prosenttia tuotteiden proteiineista oli erilaisia.
– Esimerkiksi epiteelikudosperäinen syöpä, karsinooma, viihtyy ja kasvaa erinomaisesti ihmisperäisessä Myogeelissä, jossa syöpäsoluille annetaan vielä vähän potkua siinä olevalla Tenascin-C-proteiinilla. Syöpäsolut etenivät kudoksessa hyvin vauhdikkaasti, Salo kertoo.
– On tärkeää ymmärtää, että syöpäsolu reagoi eri tavalla erilaisiin kasvatusalustoihin. Kun tutkitaan syöpälääkkeen tehoa soluviljelmässä, syöpä on saatava ensin kunnolla liikkeelle, jotta nähdään, pysäyttääkö lääke sen vai ei.
Kaikki kudoksen osat vaikuttavat siihen, miten hyvin syöpä siihen tunkeutuu, Salo painottaa.
– Kun huuhtelimme myoomakudoksen, syövän eteneminen heikkeni. Eli myös kudoksen liukenevat ainesosat, esimerkiksi proteaasit ja sytokiinit, ovat oleellisia syöpäsoluille.
Kehitteillä olevista syöpälääkkeistä 95 prosenttia osoittautuu epäonnistuneeksi kliinisen tutkimuksen faasi III -vaiheessa eli ensimmäisessä laajassa potilastutkimuksessa. Epäonnistuminen tarkoittaa yleensä sitä, että lääke ei osoittaudu riittävän tehokkaaksi.
– Olemme tutkineet, voitaisiinko lääkkeen todellisesta tehosta ihmisillä saada tarkempaa tietoa jo aikaisemmassa vaiheessa, jos käytetään oikeanlaista kasvatusalustaa. Tutkimusta ei ole vielä julkaistu, mutta tulokset näyttävät tässä vaiheessa lupaavilta, Salo sanoo.
Etäpesäkkeen syöpäsoluille kasvatusalusta imusolmukkeista?
Salon tutkimusryhmässä on selvitetty myös suun alueen primaarikasvaimen karsinoomasolujen ja etäpesäkkeiden solujen kasvamista sian imusolmukkeista valmistetussa kasvatusalustassa, Lymfogeelissä.
– Yllätys: etäpesäkkeestä otetut solut kasvoivat paremmin, koska ne olivat oikeassa ympäristössään, Salo kertoo.
– Nyt meillä on meneillään tutkimus, jossa kasvatusalusta on tehty ihmisen imusolmukkeista ja katsomme, toimiiko se paremmin kuin sian imusolmukkeista tehty. Sian kudokset ovat lähempänä ihmiskudosta kuin hiiren, joten se saattaa riittää. Jos ei, täytyy tehdä ihmisperäinen Lymfogeeli.