Blogi: Miten seulonta räätälöidään rintasyövän eri ilmenemismuotoihin, auttaen yksilöllisen hoitosuunnitelman laatimista?

Jaoimme 50-vuotisjuhlavuotemme kunniaksi viisi Instrufoundation Fellow -apurahaa, joiden tarkoituksena on rahoittaa tutkimustiimin kokoamista tai olemassa olevan tiimin vahvistamista. Juho Pokki, yksi apurahan saajista, pohtii blogissaan sitä, miten rintasyöpien seulonta ja hoito voisi tulevaisuudessa olla entistä yksilöllisempää hyödyntämällä uusia teknologioita. Ideaalisesti hoidon vaste paranisi ja inhimillinen kärsimys vähenisi.

Yhteiskunnallisesta näkökulmasta on huomionarvoista, että syöpien määrä lisääntyy jatkuvasti. Lisääntymiseen vaikuttaa ikääntyvä väestö. Tulevaisuudessa syöpien yksilöllinen seulonta ja hoidot ovat entistä tärkeämpiä. Rintasyöpä on yksi yleisimmistä syövistä: lähes joka kahdeksas suomalaisnainen sairastuu siihen elämänsä aikana. 

Tutkimuksessamme käytämme rintasyövän syöpäsoluja, joilla on kyky levittää syöpää kehossa. Kuolleisuus johtuu pääosin syövän leviämisestä. Haasteena nykyisissä hoidoissa on, että jokaisen rintasyöpä on hieman erilainen, mikä vaikeuttaa syövän seulontaa ja johtaa myös siihen, että tällä hetkellä joudutaan hoitamaan myös potilaita, jotka eivät välttämättä hoitoa tarvitsisi. Nykyteknologia ei mahdollista vielä, että kaikkien potilaiden sairaus löydettäisiin jo sairauden alkuvaiheessa. Myöhemmin aloitettavat hoidot ovat sekä kalliimpia että rankempia. 

Tutkimuksemme tavoitteena on kehittää seulontaa, joka ottaa rintasyövän yksilölliset ilmenemismuodot huomioon. Tässä keskitymme erityisesti kudoksen mekaanisten ominaisuuksien syöpävaikutuksiin. Nykyisin tiedetään jo, että kudoksen jäykkyydellä (elastisuus) ja nestemäisyydellä (viskositeetti) on yhteys sairauden etenemiseen, mutta tätä yhteyttä ei kuitenkaan vielä syvällisesti ymmärretä, varsinkaan solutasolla. Siksi tämä tutkimus tutkii solukokoluokan mikromekaniikkaa. Tutkimuksen teknologia on suunniteltu toimimaan 3D-soluviljelmissä, joita käytetään ennen kuin potilastutkimuksiin voidaan mennä. Näihin 3D-soluviljelmiin ei ole ollut aikaisemmin olemassa tarvittavaa mikromekaniikanmittausteknologiaa. Käytän kehittämiäni teknologioita ja menetelmiä 3D-soluviljelmissä tutkimaan, miten mikromekaniikka ja sairausaste vaikuttavat soluvaellukseen ja siten syövän leviämiseen.

Soveltaminen mahdollista myös muiden kiinteiden kasvainten syöpien etenemisen tutkimukseen


Tutkimuksemme yhtenä tavoitteena on hyödyntää nykyistä infrastruktuuria sairaaloissa ja lääkärikeskuksissa. Kehitämme olemassa olevaan mikroskopiaan edullisia lisälaitteita, joilla mitataan mekaanisia ja biologisia rintasyövän ominaisuuksia kudoksesta. Meillä on jo tietoa solujen aktiivisuudesta kudosmalleissa ja niiden mekaanisista ominaisuuksista, eli siitä, mitä solu tavallaan tuntee. Näin pyrimme ennustamaan syöpäsolujen ja syöpää vastaan ’hyökkäävien’ immuunisolujen toimintaa. Voimme aiemman Stanfordin postdoc-isäntäryhmäni kehittämisissä mekaanisissa ympäristöissä tarkoituksellisesti pysäyttää tai lisätä syöpäsolujen vaellusta. Syövän levitessä syöpäsolut ovat kyenneet vaeltamaan vaihtelevien biomekaanisten ympäristöjen läpi.  Tällä hetkellä ei tiedetä, kuinka pysyvästi syöpäsolujen vaelluskyky muuttuu kriittisten biomekaanisten ympäristöjen takia. Tarvitsemme tämän tueksi lisää tietoa siitä, miten tietyt mekaaniset ominaisuudet haittaavat tai edistävät liikkumista soluvaelluksen aikana. Nimenomaan soluvaelluskyvyn pysyvyys mahdollistaa syövän leviämisen ja sekundääristen kasvaimien muodostamisen. Olemme erityisen kiinnostuneita tällaisesta pahanlaatuisesta soluvaelluksesta niissä biomekaanisissa ympäristöissä, joiden läpi syöpäsolut vaeltavat syövän levitessä. Teknologioitamme ja tutkimusmenetelmiämme on tarkoitus tulevaisuudessa soveltaa myös muihin kiinteän kasvaimen syöpiin, kuten suolistosyöpään, joka on yksi yleisistä syöpäkuolemien aiheuttajista. Edenneisiin kiinteän kasvaimen syöpiin ei vielä oikein pure uusimmatkaan hoitomuodot, mukaanlukien immunoterapia.

Tulevaisuudessa koepalasta saataisiin suoraan yksilöllinen hoitosuositus


Visionamme on, että lopulta saataisiin kehitetyksi rutiininomainen, yksilöllinen diagnoosi ja hoito, jossa solutason mikromekaniikan tutkimus voi auttaa. Tutkimus räätälöidään niin, että teknologiahyöty maksimoidaan kliiniselle työlle, jolloin vähennetään inhimillistä kärsimystä ja säästetään yhteiskunnan resursseja.

Tulevaisuudessa koepalan otto ja siitä saatava yksilöllinen hoitosuositus olisi rutiiniprosessi. Lääkitys olisi potilaskohtainen ja parantumisen todennäköisyys olisi suurempi. Ideaalitapauksissa koepalaa ei tarvittaisi ollenkaan, vaan koepalan otto korvattaisiin kuvantamisella. Yksi mahdollisuus olisi lisätä potilaskuvauslaitteisiin lisäosa ja -ohjelmisto, jolla tämä voitaisiin toteuttaa.

Kiinteiden kasvainten syöpää tutkitaan solutasolla maailmanlaajuisesti. Kilpailu alalla ja monipuoliset tutkimuskohteet nopeuttavat kehitystä. Kun kyse on ihmishengistä, on vain positiivista, että tutkijat kirittävät toisiaan maaliin, sillä nämä syövät ovat tulevaisuudessakin suuri terveysongelma.


Instrumentariumin tiedesäätiö 10.9.2020