Hyppää sisältöön

Tervetuloa Tampereen Biopankin blogiin! Blogista voit lukea biopankkitoiminnasta ja kurkistaa kulissien taakse: mitä siellä biopankissa oikeastaan tehdään?

4.2.2020 klo 12.16 Enni Makkonen

Biopankkinäytteet mukana syövän geenitestin kehitystyössä

Biopankkiin kerättyjen näytteiden avulla edistetään monenlaisia lääketieteellisiä tutkimuksia, jotka tähtäävät uusien diagnosointi- ja hoitokeinojen kehittämiseen. Yhtenä tärkeänä esimerkkinä toimii Tampereellakin laajamittaisesti tehtävä syöpätutkimus. Helmikuun 4. päivänä vietetään Maailman syöpäpäivää, ja sen kunniaksi kävimme tutustumassa lähemmin, kuinka biopankkinäytteitä hyödynnetään syöpädiagnostiikan kehittämisessä.

Matti Nykterin laskennallisen biologian tutkimusryhmä Tampereen yliopistolla selvittää syövän molekyylitason mekanismeja. Yksi ryhmän projekteista tähtää verestä tehtävän syövän geenitestin kehittämiseen. Tällä testillä voidaan selvittää pelkästä verinäytteestä, millainen edenneen syövän geneettinen profiili on, miten kyseistä syöpää tulisi sen perusteella hoitaa ja kuinka valittu hoito tehoaa. Ryhmä on käyttänyt menetelmän kehitystyössä hyväkseen Tampereen Biopankista saamiaan verinäytteitä. Projektista vastaavan kuusihenkisen työryhmän jäsenet Emma Kaijanen ja Heini Kallio kertoivat, mistä tässä syöpädiagnostiikkaa mullistavassa hankkeessa on kyse.

Kallion mukaan malli, jossa syövät hoidetaan samalla sapluunalla, ei toimi, sillä jokainen syöpä on erilainen ja syöpätyyppienkin sisällä on vaihtelua. Syöpä on aina geneettinen tauti, ja tämän kehitteillä olevan menetelmän avulla pyritään selvittämään potilaan geneettiset muutokset. Näin oikea lääkehoito voidaan kohdistaa oikealle potilaalle ja vältetään turhat kokeilut lääkkeillä, jotka eivät tehoa ja pahimmassa tapauksessa aiheuttavat ainoastaan ikäviä sivuvaikutuksia.

Menetelmä perustuu syöpäkasvaimesta verenkiertoon erittyvän DNA:n eli ctDNA:n (circulating tumor DNA) analysointiin verinäytteestä. Ryhmä on kehittänyt laskennallisia algoritmeja, joiden avulla näytteestä voidaan tunnistaa tiettyjä syövälle tyypillisiä genomisia muutoksia. Algoritmien toimiminen on erityisen tärkeää menetelmän toimimiseksi, ja vankka laskennallinen osaaminen onkin ryhmän vahvuus. Luonnollisesti kokonaisuus kuitenkin ratkaisee, eli myös näytteiden oikeanlainen laboratoriokäsittely on edellytys menetelmän toiminnalle. Tähän mennessä menetelmää on käytetty pääasiassa edenneen eturauhassyövän tutkimiseen.

Heini Kallion käsittelemä biopankkiverinäyte on kerätty koeputkeen, joka on optimoitu erityisesti verenkiertoon erittyneen DNA:n analysoinnille.

Mitä niillä biopankkinäytteillä sitten tehtiin?
-Menetelmävalidaatiota, eli testattiin, kuinka herkkä ja spesifinen menetelmämme on, Kallio vastaa.
-Selvitettiin siis, kuinka pieni osuus tiettyä syövästä peräisin olevaa geneettistä muutosta pystytään vielä havaitsemaan vereen erittyneestä DNA:sta. Normaalitkin solut nimittäin erittävät DNA:ta verenkiertoon, Kaijanen tarkentaa.


-Kokoverinäytteet fraktioitiin eli eroteltiin sentrifugoimalla komponentteihinsa. Plasmasta eristettiin sitten cfDNA (cell-free eli solunulkoinen, vereen erittynyt DNA), josta tehtiin sekvensointikirjasto menetelmämme avulla. Lisäksi verinäytteen valkosolufraktiosta eristettiin ns. normaali genominen DNA, josta nähdään ituradan muutokset (muutokset, jotka ovat peräisin jo siitä sukusolusta, josta henkilö on saanut alkunsa ja siten esiintyvät tämän jokaisessa solussa), näytteiden laboratoriokäsittelystä ja menetelmäkehityksestä vastaava Kallio selostaa.

Ryhmän tavoitteena on tuoda tarkkuutta ja luotettavuutta syövän diagnosointiin ctDNA-testillään.

-Maailmalla on hankkeita, jotka pyrkivät tunnistamaan syövän verestä jo sen alkuvaiheessa, mutta meillä pääpaino on edenneen syövän geneettisen profiilin määrittämisessä ja syövän etenemisen seuraamisessa, Kaijanen toteaa.

Kaijanen on vastuussa projektin liiketoiminnan kehittämisestä sekä asiakas- ja pilottiprojektien hankinnasta ja kertoo, että menetelmää on testattu Taysin erilaisissa tutkimusprojekteissa, ryhmän omilla eturauhassyöpäpiloteilla sekä munasarjasyöpäpotilaiden näytteillä.

Ryhmä on osa Suomen Akatemian rahoittamaa kasvaingenetiikan tutkimuksen huippuyksikköä ja se on saanut kehittämälleen menetelmälle Business Finlandin myöntämän rahoituksen. Tulevat asiakkaat ovat pääasiassa sairaaloita ja lääkeyrityksiä, mutta myös potilaat voivat omalla aktiivisuudellaan pyytää ctDNA-testiä lääkäriltään.

Sentrifugoidusta verinäytteestä erotellaan plasma cfDNA-analyysiä varten.

Kallio ja Kaijanen tähdentävät, että heidän tarkoituksenaan ei ole kokonaan korvata jo käytössä olevia syövän diagnosointimenetelmiä, vaan tarjota markkinoille yksi työkalu lisää. Koepalojen otto kasvaimista jatkuu varmasti tulevaisuudessakin, mutta verinäytteestä tehtävällä testillä on mahdollista selvittää myös muuten hankalasti tutkittavien etäpesäkkeiden kehitystä. Verinäytteestä tehtävä ctDNA-testi tarjoaakin helpon ja tehokkaan tavan syövän hoitovasteen ja geneettisten muutosten seuraamiseen reaaliajassa, ja voi näin sovelluksesta riippuen joko korvata tai toimia lisänä perinteisille kuvannusmenetelmille ja koepaloille.

Miksi ryhmä päätti lähestyä biopankkia projektissaan?
-Tarvittava näytteiden määrä oli sen verran suuri, että omat resurssimme eivät olisi riittäneet niiden keräämiseen. Halusimme siis avuksemme sellaisen tahon, joka on näytekeräyksen ammattilainen, Kaijanen vastaa. Sekä Kallio että Kaijanen kiittelevät yhteistyön sujuneen näppärästi ja nopeasti.

Molemmat toivovat, että biopankin tekemä näytekeräys tulisi jatkossa itsestään selväksi ja integroiduksi osaksi tutkimustyön kokonaisuutta. Tutkimusprojekteissa näytekeräyksestä huolehtiminen jää usein yksittäisten ihmisten vastuulle ja on useimmiten ylimääräinen tehtävä muiden töiden lisäksi. Uuden tutkimuksen sopimukset ja luvat näytteiden käyttöön, näytteiden säilytys ja muu logistiikka voisi Kallion mukaan olla ulkopuolisen, mutta helposti kokonaisuuteen integroitavan tahon hoitama, ja tähän tarpeeseen biopankki nimenomaan vastaa. Biopankit mahdollistavat myös tutkimuskohorttien suuremman koon, sillä tutkijan saatavilla on koko Suomen biopankkien näytekokoelmat.

-Myös potilaan näkökulmasta biopankki on turvallinen ja luotettava taho näytekeräyksen hoitajaksi, Kaijanen lisää.

Tampereen Biopankki tekee jatkuvasti töitä sen eteen, että tutkijat löytäisivät biopankin ja ottaisivat sen luonnolliseksi osaksi tutkimuskokonaisuuttaan. Biopankkitoiminta on vielä suhteellisen tuoretta Suomessa, joten tulevat vuodet näyttävät, mihin tutkijoiden ja biopankkien tiivistyvä yhteistyö johtaa. Toivon mukaan merkittäviin lääketieteellisiin läpimurtoihin ja uusiin innovaatioihin, joista tämä Nykterin ryhmän kehittämä syövän geenitesti on erinomainen ja lupaava esimerkki.

Ei kommentteja. Ole ensimmäinen kommentoija.
(Näkyy vain palvelun ylläpidolle.)