iCAN-RARE -projekti avaa uusia ovia pehmytkudossarkoomien täsmähoitoihin molekyylitutkimuksen avulla
Jokaisella syöpäkasvaimella on oma ainutlaatuinen DNA-vaurioiden yhdistelmä, jota kutsutaan syövän molekyyliprofiiliksi. iCAN-RARE -projektissa tutkitaan harvinaisten syöpien kuten pehmytkudossarkoomien molekyyliprofiileja. Projektin tavoitteena on tunnistaa syöpäkasvaimissa esiintyviä geenimuutoksia ja muita biomarkkereita, joita voidaan hyödyntää täsmälääkityksessä.
Pehmytkudossarkoomat ovat harvinaisia syöpämuotoja ja ne muodostavat noin 1 % kaikista syövistä. Syöpäkasvaimille on tyypillistä, että niissä esiintyy useita erilaisia DNA-vaurioita, kuten mutaatioita geeneissä, geenien kopiomäärän muutoksia (lisäyksiä tai menetyksiä) sekä geenifuusioita, joissa kaksi geeniä yhdistyy. Jokaisella syöpäkasvaimella on oma ainutlaatuinen DNA-vaurioiden yhdistelmä, jota kutsutaan syövän molekyyliprofiiliksi. Syöpäkasvaimen molekyyliprofiilin tunnistaminen on tärkeää kasvaimen diagnoosin, ennusteen ja mahdollisten kohdennettujen hoitovaihtoehtojen kartoittamisessa.
Biopankkien keräämät pehmytkudossarkoomanäytteet luovat pohjan tutkimukselle
iCAN-RARE -projektissa tutkitaan harvinaisten syöpien kuten pehmytkudossarkoomien molekyyliprofiileja. Projektin tavoitteena on tunnistaa syöpäkasvaimissa esiintyviä geenimuutoksia ja muita biomarkkereita, joita voidaan hyödyntää täsmälääkityksessä.
Tähän mennessä projektiin on kerätty HUSissa jo yli 200 pehmytkudossarkoomanäytettä osana iCAN-RARE-tutkimusta, ja näytteiden keruu on laajenemassa myös muihin alueellisiin syöpäkeskuksiin yhteistyössä biopankkien kanssa. Ilman potilaiden halukkuutta antaa biopankkisuostumus ja tukea tutkimusta, hanke ei olisi mahdollinen.
Kasvaimen tutkiminen monella eri menetelmällä auttaa heikkojen kohtien löytämisessä
iCAN-RARE -projektissa analysoidaan pehmytkudossarkooman koko proteiineja koodaava genomi NGS-teknologialla (next-generation sequencing eli uuden sukupolven sekvensointi), jossa perimä luetaan tarkasti emäs emäkseltä. Lisäksi tutkitaan geenien ilmentymistä, mikä antaa tietoa geenien aktiivisuudesta. Koska myös kasvaimen mikroympäristö vaikuttaa hoitovasteeseen, analysoidaan kasvainnäytteistä esimerkiksi immuunisolujen esiintymistä erityisten merkkiaineiden avulla.
Osasta kasvainnäytteitä eristetään syöpäsoluja, joita kasvatetaan laboratoriossa ja altistetaan noin 150 eri syöpälääkeaineelle. Näin saamme tietoa solujen lääkeherkkyydestä, jota voidaan verrata muihin kasvaimesta saatuihin molekyylitietoihin. Tavoitteena on tunnistaa potilaita, jotka voisivat hyötyä juuri heille sopivista kohdennetuista hoidoista eli täsmälääkkeistä. Tutkimuksen ydin on siinä, että kasvainta analysoidaan monipuolisesti eri tutkimusmenetelmien avulla. Näin voidaan tunnistaa kasvaimen heikot kohdat, joihin voidaan kohdistaa täsmälääkitystä. Tämä tarkoittaa esimerkiksi sitä, että jos kasvaimessa havaitaan tietty geenimuutos, voidaan siihen kohdistaa lääke, joka estää kyseisen geenin tuottaman virheellisen proteiinin toiminnan.
Tavoitteena on biopankkiyhteistyön tiivistämisellä mahdollistaa tulosten hyödyntäminen jo näytteitä luovuttaneiden hoidossa
Näytteet iCAN-hankkeeseen kerätään biopankkisuostumuksen antaneilta syöpään sairastuneilta. Yhdessä biopankkien kanssa pyritään löytämään keinoja, joilla näytteitä antaneiden potilaiden tutkimustuloksia saataisiin palautettua klinikkaan ja potilaiden hoitotiimin käyttöön vielä tutkimusprojektin ollessa käynnissä, jotta näytteitä luovuttaneiden potilaiden olisi mahdollista hyötyä hankkeen tutkimustuloksista. Useimmiten biopankkitutkimustulokset palautetaan biopankkiin vasta projektin päätyttyä.
GIST-kasvaimiin on olemassa täsmälääkkeitä
Hyvä esimerkki pehmytkudossarkooman täsmähoidosta on gastrointestinaalisen stroomatuumorin (GIST) hoito imatinibi-nimisellä tyrosiinikinaasiestäjällä. Tämä lääke estää mutatoituneen KIT-geenin tuottaman, jatkuvasti aktiivisen proteiinin toimintaa. Yli 75% GIST-kasvaimista sisältää KIT-mutaatioita, jotka esiintyvät vain syöpäsoluissa, eivät ihmisen kaikissa soluissa. Imatinibin käyttöönotto onkin merkittävästi parantanut GIST-potilaiden ennustetta.
Ensimmäinen potilas hoidettiin Suomessa ja Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto hyväksyi imatinibin GIST:in hoitoon v. 2001. Muita täsmähoidossa käytettyjä KIT-estäjiä on tämän jälkeen kehitetty kasvaimille, jotka kehittävät resistenssin imatinibille. GIST on pehmytkudossarkoomien joukossa erityinen, koska valtaosassa GIST-kasvaimia löydetään mutaatio samassa geenissä tai sen sukulaisgeenissä. Muissa pehmytkudossarkoomien alatyypeissä geenimuutosten kirjo eri potilaiden välillä on monimuotoisempi, minkä vuoksi sopivan täsmälääkkeen löytäminen on huomattavasti haastavampaa.
iCAN-RARE -projekti on osa laajempaa, Suomen Akatemian lippulaivaohjelmaan kuuluvaa iCAN Digital Precision Cancer Flagship -hanketta (www.ican.fi). Hankkeen perustajajäseniä ovat Helsingin yliopisto ja HUS, ja kansallisen ohjelman myötä mukaan ovat tulleet myös kaikki Kansallisen syöpäkeskus FICANin alueelliset keskukset yhteistyössä alueellisten biopankkien kanssa. iCANissä tehdään tutkimusyhteistyötä yritysten kanssa.
Artikkelin kirjoittaja on FT, syöpägenetiikan dosentti Outi Monni. Monni toimii iCAN-RARE -projektin projektijohtajana. Monni on Vilja Linnean Sarkoomarahaston tieteellisen ryhmän jäsen.