Syövän biologian ymmärtämiseksi tarvitaan kokonaisvaltainen käsitys ihmisen perimästä. On tunnettava sekä perimässä esiintyviä geenivaihteluita, jotka lisäävät syöpäalttiutta, että geenivirheitä, joita esiintyy syöpäkasvaimessa.
Vuoden 2018 alussa Helsingin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa aloittanut kasvaingenetiikan tutkimuksen huippuyksikkö pyrkii tutkimaan erityisesti näitä syöpäkudoksessa tapahtuvia geenimuutoksia. Tutkimus jatkaa vuodenvaihteessa päättyneen syöpägenetiikan huippuyksikön työtä professori Lauri Aaltosen johdolla.
– Kun ymmärretään perimän rakenteen yksityiskohtainen merkitys, voidaan myös paremmin ymmärtää syöpäkasvaimissa näkyviä geenimuutoksia, Aaltonen sanoo.
1. ”Viides kirjain” tuo lisätietoa syöpäalttiudesta
Aaltonen nostaa syöpägenetiikan huippuyksikkönsä tutkimuksen suurimmaksi edistysaskeleeksi viime aikoina professori Jussi Taipaleen ryhmän vuonna 2017Science-tiedelehdessä julkaistun tutkimuksen DNA:n ”viidennestä kirjaimesta”, joka muokkaa geneettisen koodin lukua.
DNA:ssa kirjainten A, C, G ja T järjestys on tunnettu vuodesta 2000 lähtien, mutta näiden neljän kirjaimen lisäksi CG-kirjainyhdistelmien C voidaan muokata soluissa ja näin tuottaa genomin niin sanottu viides kirjain.
Kirjainten merkityksen ymmärtäminen on edellytys genomitiedon hyödyntämiseen lääketieteessä. Syöpätutkimuksessa se tarjoaa tulevaisuudessa lisätietoa siitä, ketkä ovat perimänsä perusteella alttiimpia saamaan kasvaimia. Tieto on arvokas syövän ennaltaehkäisyn kannalta.
– Lisäksi parempi ymmärrys syövän biologiasta avaa uusia mahdollisuuksia syöpähoitojen kehittämiseen. Silläkin rintamalla tapahtuu jatkuvasti ihan potilastyöhön asti ulottuvaa edistystä, Aaltonen sanoo.
2. Uusia mahdollisuuksia leukemioiden hoitoon
Erilaiset verisyövät tarjoavat hyvän mallin tehokkaampien, yksilöllisten syöpähoitojen tutkimukselle. Se johtuu siitä, että suoraan potilaan verestä tai luuytimestä näytteet saadaan suhteellisen helposti verrattuna kiinteisiin kasvaimiin.
– Tutkimuksemme tavoitteena on tutkia leukemiapotilaita mahdollisimman tarkkaan, jotta osaisimme tunnistaa ne potilaskohtaiset ominaispiirteet, joiden perusteella voidaan kehittää yksilöllistettyjä hoitomuotoja eteenpäin, kertoo kliinisen hematologian professori Kimmo Porkka.
Haasteena on, että leukemian aiheuttaa keskimäärin kahdesta kuuteen geenivirhettä, ja kun tarkastellaan erilaisten geenivirheyhdistelmien mahdollisuuksia, syöpiä löytyy tuhansia erilaisia.
– Käytännössä jokaisen potilaan tauti on vähän erilainen, Porkka toteaa.
Osaan leukemiapotilaista perinteinen sytostaattihoito tehoaa hyvin, mutta yli puolelle heistä siitä ei ole toivottua hyötyä. Tällä hetkellä leukemian hoito on kuitenkin kaikille sama, koska vielä ei täysin tiedetä, keneen hoito tehoaa – tai ei tehoa.
Käytännössä jokaisen leukemiapotilaan tauti on erilainen, mutta hoito sama.
Tutkimuksissa kartoitetaan potilaiden leukemiasolujen ja ituratasolujen perimä ja tehdään lääkeherkkyystestejä heidän syöpäsoluilleen.
– Yksittäisen potilaan soluihin testataan jopa 500 lääkettä, jolloin voidaan arvioida jo koeputkessa, mistä lääkkeestä voisi olla apua.
Kun tämä tieto yhdistetään potilaan ja syöpäsolun perimän molekyylikartoitukseen, voidaan löytää biomarkkereita, eli ne perimän piirteet, joiden avulla voidaan valita yksilöllinen hoito kunkin potilaan syöpään.
– Vuonna 2017 löysimme useita biomarkkereita, jotka ennustavat sitä, minkä tyyppisiä hoitoja kannattaa käyttää, Porkka kertoo.
Yksi merkittävä löydös liittyy BCL2-estäjiin, jotka saavat aikaan automatisoidun solukuoleman geneettisesti tietynlaisen potilasryhmän syöpäsoluissa, ja toinen autoimmuunitaudeissa käytettäviin kortisonilääkkeisiin, jotka näyttäisivät tehoavan tietyntyyppiseen akuuttiin leukemiaan erittäin hyvin.
Verisyöpien tutkimustoimintaa tehostamaan viime vuonna perustettiin myös uusi translationaalisen hematologian professuuri, jota hoitaa Satu Mustjoki.
Mustjoki listaa tutkimusryhmänsä viime vuoden suurimmiksi saavutuksiksi harvinaisten T- ja LK-leukemioiden taustalta löytyneet geenipoikkeavuudet, joiden avulla tautien syntymekanismeja ymmärretään nyt paremmin. Lisäksi näihin vaikeasti parannettaviin syöpiin on löytynyt uusia mahdollisia hoitokeinoja.
Alkaneen vuoden aikana Mustjoen ryhmän tavoitteena on oppia ymmärtämään eri syöpien immunologisia ominaisuuksia.
– Eli miksi puolustusjärjestelmä ei kykene tuhoamaan syöpäsoluja ja miten sen toimintaa voitaisiin parantaa.
3. Yksilöllinen lääkehoito ei ole kaukana
Tällä hetkellä geenitietoa hyödynnetään syöpähoidon valinnassa muutamien biomarkkereiden osalta, mutta muuten sen käyttö on vielä tutkimusasteella.
– Täysin yksilöllistetty hoito on vielä tulevaisuutta, mutta ei kovin kaukaista, professori Porkka toteaa.
Tätä edistää myös vuoden 2017 Helsinki Challenge -voittajatiimi iCombine, jonka tavoitteena on kehittää tekoälyyn perustuva ratkaisu, joka yhdistäisi lähes 10 vuoden aikana kertyneet geeni- ja lääkeherkkyystietomassat ja antaisi geenitietoon perustuvia yksilöllisiä lääkesuosituksia syöpäpotilaiden hoitoon.
Tietomassojen yhdistämisen lisäksi pullonkaulana laboratorion ja klinikan välillä on se, että myös vanhoille, turvallisiksi todetuille lääkkeille löytyneet uudet käyttöaiheet vaativat parin vuoden pituisen hyväksymisprosessin.
Se on kuitenkin lyhyt aika kokonaan uusien lääkkeiden 15 vuoden kehitysprosessiin verrattuna.
4. Lääke entistä nopeammin laboratoriosta käyttöön
Viime vuonna alkanut TEHO - lääkeaihion pikatie lääkkeeksi -hanke edistää syöpälääkkeiden kliinistä testausta. Hankkeen tavoitteena on kehittää toimintamalli, joka mahdollistaisi lääketestauksen huomattavasti perinteistä pienemmillä potilasaineistoilla ja kustannuksilla.
Lisäksi molekyylibiologiaa ja genetiikkaa potilaiden valinnassa hyödyntävä malli lyhentäisi lääkeaihion tietä lääkkeeksi ja vähentäisi yksittäisten potilaiden altistusta tehottomille annoksille lääkekokeissa.
Hanketta johtaa Helsingin yliopistosta dosentti Juha Klefström, jonka tutkimusryhmässä viljellään rintasyöpänäytteitä ja tehdään niille lääketestauksia laboratorio-olosuhteissa. Uusien lääkeaihioiden lisäksi näytteisiin testataan myös tunnettujen lääkkeiden uusia yhdistelmiä.
Tästä tutkimuksesta ja sen saavutuksista voit lukea lisää Yliopisto-lehden jutusta Syövän surma.