Lasten sarkoomiin kohdennettuja hoitoja molekyylitutkimuksen ja lääkeherkkyystestauksen avulla

Lasten sarkoomissa esiintyy usein sellaisia DNA-vaurioita, joihin ei ole vielä toimivaa kohdennettua lääkehoitoa. Tällaisia vaurioita ovat esimerkiksi useat sarkoomissa esiintyvät geenifuusiot, joissa kaksi tai useampi geeni yhdistyy. Siksi on tärkeää tutkia syöpäkasvaimen DNA-vaurioiden eli molekyyliprofiilin lisäksi muitakin syöpäsolujen ominaisuuksia, ja kehittää kunkin kasvaimen ainutlaatuiseen biologiaan perustuvia yksilöllistettyjä hoitomenetelmiä. Sarkoomarahaston Eka-apurahan saajan, Enni Martikaisen, väitöskirjatutkimus parantaa ymmärrystämme lasten sarkoomien molekyyliprofiileista ja lääkeaineherkkyyksistä.

Kohti sarkoomien yksilöllistettyjä hoitoja

”Syöpäsolujen lääkeainevasteeseen vaikuttavat ainutlaatuisen molekyyliprofiilin lisäksi myös monet muut solubiologiset muutokset. Tavoitteeni on tunnistaa näistä muutoksista potentiaalisia terapeuttisia kohteita yksilöllistettyjä hoitoja varten,” kertoo FM, väitöskirjatutkija Enni Martikainen.

Martikaisen mukaan tutkimusryhmän käyttämät lähestymistavat lasten sarkoomien diagnosoinnin, hoidon ja hoitovasteiden edistämiseksi ovat:

• Etsiä ainutlaatuisia lääkeherkkyyksiä suorittamalla lääkeherkkyystestausta potilaista peräisin oleville syöpäsoluille sekä verrata näitä löydöksiä kasvaimen molekyyliprofiiliin.
• Arvioida sekä lasten että aikuisten sarkoomien osalta, kuinka lääkeherkkyystestauksen ja molekyyliprofiloinnin löydökset korreloivat potilaan diagnoosin ja annettujen hoitojen vasteen kanssa. Arvioinnissa käytetään apuna sekä tutkimusryhmässä kehitettävää kliinisesti merkittävien molekyylilöydösten raportointisysteemiä että HUSissa kerättyä potilaiden terveystietoa.

Tutkimus on osa kansallista lippulaivahanketta

”Väitöskirjatyöni on osa laajempia iCAN-PEDI- sekä PREPAIR- tutkimuksia, joissa tutkitaan yksilöllisen täsmälääketieteen avulla lasten kiinteitä syöpäkasvaimia. Projekteissa on mukana hoitavia lääkäreitä ja patologeja HUSista sekä tutkijoita Helsingin yliopiston Suomen molekyylilääketieteen instituutista (FIMM, HiLIFE),” kuvailee Martikainen väitöskirjatutkimuksensa liitosta suurempaan tutkimuskokonaisuuteen.

iCAN-PEDI on osa kansallista iCAN- Digitaalisen yksilöllisen syöpälääketieteen hanketta, joka on yksi Suomen Akatemian tutkimuksen lippulaivoista (www.ican.fi). iCAN- hankkeen tavoitteena on tunnistaa uusia hoitokohteita yhdistämällä syöpäkasvaimen molekyyliprofilointitietoa ja muuta potilaan terveystietoa. Näytteet iCAN-hankkeessa kerätään biopankkisuostumuksen antaneilta potilailta.

iCAN-PEDI/PREPAIR tutkimuksissa selvitetään sekä terveiden solujen että syöpäkasvainten perimäaineksen vaurioita ja kasvainten lääkeherkkyyttä. Tavoitteena on tunnistaa erityisesti sellaisia poikkeavuuksia, joita voitaisiin hyödyntää uusien syöpähoitojen kehityksessä. Tutkimuksissa luodaan eri kasvainten syöpäsolumalleja, etsitään kasvaimen tunnistamiseen ja seurantaan soveltuvia merkkiaineita ja tutkitaan kasvaimessa ilmeneviä proteiineja.

Sarkoomien tautimekanismien tutkimukseen sovelletaan samanaikaisesti useita menetelmiä

Tähän mennessä iCAN-PEDI/PREPAIR- tutkimuksiin on kerätty potilasnäytteitä lasten kiinteistä kasvaimista HUS Uudessa lastensairaalassa yli 80 potilaalta. Näistä sarkoomapotilaita on 20.

Martikainen kertoo, että tutkimusryhmä tutkii potilaiden kasvainnäytteitä usealla eri molekyylibiologian tutkimusmenetelmällä samanaikaisesti (nk. multiomiikka) saadakseen mahdollisimman tarkan kuvan syöpäkasvainten biologiasta.

Molekyyliprofiloinnissa sekvensoidaan syöpäkasvaimen proteiineja koodaava osa perimästä sekä tutkitaan geenien ilmentymistä. Lääkeherkkyystestauksessa puolestaan kasvaimesta eristettyjä syöpäsoluja altistetaan noin 130 eri syöpälääkeaineelle ja kunkin lääkeaineen osalta tutkitaan solujen elinvoimaisuutta lääkealtistuksen päätteeksi. Lisäksi tutkimuksissa käytetään kuvantamisanalytiikkaa, jotta solumallien koon ja ulkonäön perusteella pystytään myös arvioimaan, miten tehokkaasti kukin lääkeaine on toiminut.

” Vertaamme solujen lääkeherkkyysprofiilia kasvaimen molekyyliprofiiliin sekä sairaalassa kerättyyn potilaan terveystietoon. Tietyt vauriot perimässä sekä esimerkiksi soluviestinnässä tekevät syöpäsoluista alttiimpia tietyille syöpälääkkeille. Tunnistamalla näitä muutoksia sekä potilassolujen yksilöllisiä vasteita lääkeaineille pyrimme löytämään sopivia yksilöllisiä hoitoja sarkoomapotilaille,” Martikainen kuvaa tutkimuksen etenemistapaa.

Tutkimuslöydökset on tavoitteena palauttaa hoitaville lääkäreille

Tärkeä tavoite on palauttaa mahdolliset merkittävät tutkimuslöydökset potilaiden hoitaville lääkäreille, potilaan/huoltajien suostumuksella, tutkimuksen aikana, jotta näytteitä luovuttaneet potilaat ja heidän perheensä voisivat hyötyä henkilökohtaisesti löydöksistä. PREPAIR-tutkimuksen päätavoite on hyödyntää saatuja tuloksia lapsipotilaiden hoidossa silloin, kun suositushoidot eivät tehoa toivotulla tavalla. Projektin tavoitteena on myös, että potilaat pääsevät uusiin lääketutkimuksiin, joiden kautta he saavat kohdennettuja lääkehoitoja.

”Löydösten palauttamista varten olemme kehittäneet työkalun, jonka avulla monimutkainen molekyylitieto saadaan koottua helposti ymmärrettäväksi raportiksi potilaiden yksilöllisen syöpähoidon toteuttamiseksi. Raporttien tulkinnassa ovat apuna sairaalageneetikot. Sarkoomapotilaiden osalta olemme palauttaneet kuuden potilaan tutkimuslöydöksiä heitä hoitaville lääkäreille hoitopäätösten tueksi,” kertoo Martikainen.

”Haluamme kiittää lämpimästi kaikkia näytteitä luovuttaneita potilaita sekä heidän perheitään tutkimuksiemme mahdollistamisesta. Lisäksi haluan kiittää Sarkoomarahastoa väitöskirjaprojektini tukemisesta,” kiittää Martikainen.

Lue myös aiheeseen liittyvä artikkeli iCAN-RARE -projekti avaa uusia ovia pehmytkudossarkoomien täsmähoitoihin molekyylitutkimuksen avulla