Syövän täsmälääketieteen tutkimusalueen tohtorinkoulutuspilotti (iCANDOC)
Syöpätutkimuksessa on saavutettu merkittäviä edistysaskelia potilaiden hoidon ja diagnostiikan alueilla. Tästä huolimatta syöpäsairaudet ovat edelleen merkittävä yhteiskunnallinen ja taloudellinen haaste. Vastataksemme tähän haasteeseen, opetus- ja kulttuuriministeriön tohtorikoulutuspilotissa rahoitettiin kaikkiaan tuhannesta paikasta 152 tohtorikoulutuspaikkaa iCANDOC syövän täsmälääketieteen tutkimusalueelle. Kymmenen näistä opiskelijoista on rekrytoitu Tampereen yliopistoon, ja he ovat aloittaneet tohtorintutkintojen suorittamisen lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa edistääkseen syövän täsmälääketieteen tutkimusta.
Lisätietoja iCANDOC-ohjelmasta löytyy ohjelmaa koordinoivan Helsingin yliopiston sivuilta.
iCANDOC-tohtorikoulutuspilotti toteutetaan yhteistyönä Helsingin yliopiston, Itä-Suomen yliopiston, Oulun yliopiston, Tampereen yliopiston ja Turun yliopiston kesken. Ohjelmaan osallistuvat myös HUS sekä Pohjois Savon, Pohjois-Pohjanmaan, Pirkanmaan ja Varsinais-Suomen hyvinvointialueet. Yritys- ja kolmannen sektorin kumppaneina toimivat Suomen Lääketeollisuus, Teknologiateollisuus, Suomen Bioteollisuus sekä Suomen Syöpäinstituutti.
Uusien laskennallisten menetelmien kehitys mahdollistaa diagnostiikan parantamisen sekä syöpää ajavien muutosten tunnistamisen
Iida Salonen hyödyntää väitöskirjassaan laskennallisia menetelmiä korkean asteen aivosyöpien kasvainmikroympäristön selvittämiseen. Salonen toimii tutkijana dosentti Kirsi Rautajoen Syövän säätely ja immunologia -tutkimusryhmässä. Tavoitteena on ymmärtää paremmin immuunijärjestelmän vaimentumista kasvaimessa ja erityisesti T-solujen puutteellisesta aktivoitumista, sekä kasvaimen mikroympäristön evoluutiota kasvaimen pahanlaatuistumisen yhteydessä.
Alustavasti tutkimuksessa on havaittu, että aivojen omat immuunisolut mikrogliat ja verenkierrosta kasvaimeen tulleet makrofagit reagoivat eri tavalla kasvaimista löytyvään hapenpuutteeseen. Niitä on tutkituissa kasvaimissa paljon ja ne vaikuttavat puolustusjärjestelmän muiden solujen toimintaan. Olemme havainneet myös, että tietyt immuunisolutyypit kerääntyvät yhdessä kasvainkudokseen. Tarkoitus onkin seuraavaksi selvittää, esiintyykö näiden solujen välillä vuorovaikutusta ja miten tämä vaikuttaa niiden toimintaan.
Lauri Ryyppö tutkii väitöskirjassaan nestebiopsioita professori Matti Nykterin Laskennallisen biologian tutkimusryhmässä. Nestebiopsioista voidaan tutkia DNA:n mutaatioita, joita voidaan käyttää syövän diagnosoimiseen, seurantaan ja mutaatioprofiilin määrittämiseen. Verrattuna perinteiseen näytteenottoon, nestebiopsioita voidaan kerätä helposti eri aikapisteissä. Lisäksi nestebiopsia ei sisällä samanlaista komplikaatioriskiä kuin syöpäkasvaimen näytteenotto. Tutkimus hyödyntää veri- ja virtsanäytteitä, jotka kerätään yhteistyössä Tampereen yliopistollisen sairaalan (TAYS) kanssa.
Aiemmissa tutkimuksessa tutkimusryhmän kehittämä UroScout-geenipaneeli tunnisti 96% diagnoosivaiheen virtsarakon syövistä potilaiden virtsanäytteiden perusteella. Jatkossa näitä tuloksia voidaan hyödyntää korvaamaan virtsarakon tähystystutkimuksia, mikä helpottaa uroteelisyöpien diagnostiikkaa ja seurantaa.
Iina Koivisto tutkii eturauhassyövän hoitoresistenssiä laskennallisten menetelmien avulla professori Matti Nykterin tutkimusryhmässä. Projektissa määritetään solujen vasteita useilla molekyylitasoilla analysoimalla geenien ilmentymistä, kromatiinin avoimuutta ja solujen spatiaalista järjestystä. Vertailemalla erilaisia geneettisiä profiileja omaavia eturauhassyöpäsolulinjoja sekä potilasnäytteitä tutkimuksessa pyritään ymmärtämään, miten erityyppiset eturauhassyövät reagoivat hoitoon. Tutkimus voi edistää potilaiden yksilölliset geneettiset ja ei-geneettiset profiilit huomioon ottavien hoitostrategioiden kehittämistä. Uusia innovaatioita tarvitaan, koska tällä hetkellä hoitoresistenssin kehittäneeseen eturauhassyöpään ei ole olemassa tehokasta hoitoa.
Uusien kokeellisten mallien kehitys mahdollistaa syöpäsolujen tutkimuksen luonnollisessa ympäristössä
Alvar Saarinen tutkii väitöstutkimuksessaan eturauhassypäsolujen mekaanisen ja biokemiallisen ympäristön vaikutusta taudin eri vaiheita jäljitteleviin solumalleihin. Tutkimuksessa hyödynnetään muokattavia kolmiulotteisia kasvuympäristöjä, joiden avulla ympäristön mekaanisia ominaisuuksia ja proteiiniympäristöä voidaan vaihdella. Tavoitteena on paremmin ymmärtää miten syöpäsoluja ympäröivä kudos ja siinä tapahtuvat muutokset vaikuttavat syövän etenemiseen. Tämä voi avata uusia mahdollisuuksia lääkehoitokohteille ja diagnostisille menetelmille. Tutkimus toteutetaan Prof. Teemu Murtolan tutkimusryhmässä.
Jenni Keränen keskittyy väitöskirjassaan kolorektaalisyövän leviämiseen tutkimalla syöpäkasvainten ja niiden mikroympäristön välistä vuorovaikutusta professori Vesa Hytösen Proteiinidynamiikan tutkimusryhmässä. Syöpäkasvaimia ympäröi dynaaminen mikroympäristö, jonka ytimessä on soluväliaine – proteiiniverkosto, joka toimii sekä rakenteellisena tukena että viestinvälittäjänä syöpäsoluille. Muutokset soluväliaineessa voivat luoda kasvaimelle suotuisan ympäristön, ja näin edistää sen kasvua ja leviämistä ympäröiviin kudoksiin. Näiden muutosten ymmärtäminen on avain uusien hoitomenetelmien kehittämiseen. Tutkimuksessa hyödynnetään potilasperäisistä kudosnäytteistä kehitettyjä organoidimalleja yhdessä kokeellisten, muokattavien hydrogeelien kanssa. Muokattavien hydrogeelien avulla voimme jäljitellä kasvainten mikroympäristössä tapahtuvia muutoksia. Yhdistämällä hydrogeelit organoidimalleihin, saamme ainutlaatuisen mahdollisuuden tutkia näiden muutosten vaikutuksia syövän leviämiseen suoraan potilasnäytteissä
Molekyylitason tutkimuksilla selvitetään syövän kehityskulun ja hoitoresistenssin säätelymekanismeja
Jenni Rapakko tekee tutkimustaan Prof. Minni Änkön tutkimusryhmässä ja pyrkii tutkimuksessaan tunnistamaan paksusuolen syöpäsoluille ominaisia RNA-rakenteita sekä määrittämään RNA-proteiinivuorovaikutusten merkitystä RNA:n laskostumiselle. Tutkimme RNA-rakenteiden ja onkogeenien ilmenemisen välistä yhteyttä syöpäsoluissa. Näiden tietojen pohjalta voimme kehittää molekyylejä, jotka muuttavat RNA-rakennetta ja siten säätelevät geenien ilmenemistä paksusuolen syövässä. Tämä projekti auttaa tunnistamaan RNA-rakenteisiin perustuvien syöpähoitojen mahdollisuudet, joita voitaisiin soveltaa paksusuolen syövän lisäksi muiden sairauksien hoidossa.
Kia Vaalavirta tutkii molekyylitason hoitoresistenssimekanismeja eturauhassyövässä tutkimuksen vararehtori Tapio Visakorven tutkimusryhmässä. Projektissa selvitetään androgeenireseptorin (AR) mutaatioiden vaikutusta hoitoresistenssin kehityksessä. Androgeenireseptori on transkriptiotekijä, jolla on keskeinen rooli eturauhassyövän kehityksessä sekä hoidossa. Androgeenideprivaatioterapia (ADT) on vakiintunut hoito edenneeseen syöpään, mutta se ei paranna tautia ja johtaa lopulta kastraatioresistenttiin eturauhassyöpään. Kastraatioresistenssin molekyylitason mekanismien yksityiskohtainen ymmärtäminen voisi mahdollistaa nykyisten kliinisten hoitojen optimoinnin sekä avata mahdollisuuksia uusien lääkekohteiden löytämiselle.
Tiia Nikupaavola tekee väitöstutkimustaan Toni Seppälän tutkimusryhmässä. Väitöstyössään Tiia selvittää Mikrosatelliitti-instabiliteetin (MSI) ja mismatch-repair (MMR) -tilaa ja immuuniprofiileja eri Lynch-oireyhtymään (LS) liittyvissä syöpätyypeissä sekä sporadisesta kolorektaalisyövästä. Tavoitteena on lisäksi kehittää kuvapohjainen menetelmä tunnistamaan MSI/MMR-statukset eri LS-liitännäisisten syöpien HE-värjätyistä kudosleikkeistä
Hoitojen resistenssimekanismien ymmärtäminen auttaa kehittämään entistä tehokkaampia täsmähoitoja
27-vuotias poikasi toipuu parhaillaan paksusuolisyövän leikkauksesta, ja sekä siskoltasi että serkultasi on poistettu kohtu kohdunrungonsyövän vuoksi alle 40-vuotiaina. Olet itsekin ehtinyt jo käydä toistakymmentä kertaa kolonoskopiassa 57 vuoden ikään mennessä.
”Tämä on todellisuutta Lynchin oireyhtymästä kärsivillä potilailla, joilla on mutaatioita tietyissä solujen perimän ylläpitoon tarvittavissa geeneissä, kuten MLH1:ssä, jotka osallistuvat DNA:n korjaukseen”, selventää väitöskirjatutkija Kalle Hokkanen. ”Esimerkiksi paksusuolisyövissä Lynch-potilaiden ennuste on kuitenkin yleensä parempi kuin muilla potilailla.”
Hänen tutkimuksensa professori ja kirurgi Toni Seppälän tutkimusryhmässä pyrkii selvittämään yksityiskohtaisesti paksusuolisyöpien syntyä ja kehitystä. Tutkimuksessa on jo onnistuttu valottamaan eroavaisuuksia syövän synnyssä Suomessa vallitsevan MLH1-geenin ja Manner-Euroopassa yleisempien MSH2- ja MSH6-geenien välillä.
” Suomi ei ole edelläkävijä vain genomiikassa, vaan myös Lynchin oireyhtymän tutkimuksessa”, sanoo Hokkanen, joka odottaa jo tutkimusprojektinsa seuraavia vaiheita, joissa keskitytään syöpäkasvainten geenien ilmentymiseen ja lääkevasteisiin.
FM Maria Annala tekee väitöstutkimustaan pahanlaatuisista aivokasvaimista dosentti Kirsi Rautajoen Syövään säätely ja immunologia-ryhmässä. Tutkimuksessa selvitetään aggressiivisten AT/RT-tyyppisten aivokasvainten epigenetiikkaa sekä vääristynyttä geenisäätelyä erityisesti soluerilaistumiseen ja immuunisäätelyyn liittyen. Kromatiinin rakennetta säätelevän SMARCB1 -geenin inaktivaatio johtaa näiden kasvainten muodostumiseen, ja tutkimuksessa yritetään löytää uusia hoitomuotoja, jotka kohdistuvat inaktivaation aiheuttamaan vääristyneeseen geenisäätelyyn, johtaen näin joko soluerilaistumisen normaaliin etenemiseen tai solukuolemaan. Lisäksi väitöstyössä tutkitaan glioblastooma-aivokasvaimia ja mahdollisuuksia niiden hoitoon yksilöllisen lääketieteen pohjalta. Potilaiden luovuttamista näytteistä kasvatetaan maljalla organoideja, joilla selvitetään hoitovastetta valikoituihin lääkkeisiin.