Lääkevasteen tutkiminen solun tarkkuudella avaa uusia lähestymistapoja leukemian hoitoon
Syöpähoitojen haaste on, että osa syöpäsoluista selviää lääkehoidoista, mikä voi johtaa taudin uusiutumiseen. Tuoreessa tutkimuksessa havaittiin syöpäsoluissa ”väistöliike”, jonka ansiosta osa niistä selviytyy solusykliin kohdistuvasta lääkehoidosta akuutissa lymboblastileukemiassa. Kohdentamalla useita lääkkeitä peräkkäin solusykliin ja solujen säätelyohjelmiin saatiin kuitenkin aikaan tehokas lääkevaste.
Itä-Suomen yliopiston, Karoliinisen instituutin, Lundin yliopiston ja Tampereen yliopiston yhteistyönä toteuttaman tutkimuksen tulokset julkaistiin Genome Biology -lehdessä.
B-solu-lymfoblastileukemia (B-ALL) on yleisin lasten syöpä. Noin 30 prosenttia kaikista lasten syövistä on tätä tyyppiä. Noin 15–20 prosenttia potilaista ei saa riittävää hoitovastetta nykyisellä kemoterapialla, jolloin tauti voi uusiutua. Lisäksi pitkät hoitoprotokollat aiheuttavat lähes 80 prosentille lapsuuden ALL-syövästä selvinneistä hengenvaarallisia komplikaatioita 45 ikävuoteen mennessä.
Täsmälääketieteen lupauksista huolimatta syöpäsolujen monimuotoisuus rajoittaa hoitomahdollisuuksia. – Tässä tutkimuksessa pystyimme uusien yksisolugenomiikan menetelmien ja kattavien biokemiallisien ja genomisten analyysien avulla valottamaan lääkehoidon yhteyttä solujen monimuotoisuuteen. Siten voimme myös osoittaa, että lääkehoito, joka kohdistuu solusykliin ja geenien säätelyohjelmiin peräkkäin, tehokkaasti estää syöpäsolujen kehittymistä vastustuskykyisiksi hoidolle, kertoo väitöskirjatutkija Mari Lahnalampi Itä-Suomen yliopiston biolääketieteen yksiköstä.
Tutkimuksessa hoito kohdistettiin WEE1-kinaasiin, joka on keskeinen säätelyproteiini solusyklin tarkastuspisteissä. Leukemian hoidossa käytetään useita solusykliin vaikuttavia lääkkeitä. Perinteisen näkemyksen mukaan syöpäsolujen kantasolumaiset, erilaistumattomat ominaisuudet tekevät niistä vastustuskykyisiä hoidoille. Tässä tutkimuksessa kuitenkin havaittiin, että WEE1:n esto johti osassa syöpäsoluista vastustuskykyyn eli lääketoleranssiin edistämällä niiden erilaistumista.
Seuraavaksi tutkijat etsivät tähän lääketoleranssitilaan kohdistuvia lääkkeitä. Tällaisten lääkkeiden kohdistaminen WEE1-estäjään peräkkäin esti tehokkaasti lääketoleranssin kehittymistä ja syöpäsolujen toipumista käsittelyn jälkeen ja aiheutti niiden kuoleman leukemian solu- ja eläinmalleissa.
– Tavoitteenamme on valaista sairauksien taustamekanismeja, jotka liittyvät solutilojen säätelyn häiriöihin. Nämä havainnot osoittavat, että tehottomat lääkevasteet voivat liittyä syöpäsolujen siirtymiseen lääkkeitä paremmin sietävään solutilaan, sanoo professori Merja Heinäniemi Itä-Suomen yliopiston biolääketieteen yksiköstä.
Tutkimushankkeessa tehdyt havainnot valaisevat geenisäätelyn, solusyklin hallinnan ja solujen kohtalon välisiä monimutkaisia yhteyksiä. Tulosten perusteella WEE1-estäjän yhdistäminen muihin kohdennettuihin lääkehoitoihin voisi tehostaa hoitoa ja vähentää sivuvaikutuksia.
Tärkeinä yhteistyökumppaneina tutkimuksessa olivat Olle Sangfelt Karoliinisesta instituutista, Anna Hagström-Andersson Lundin yliopistosta ja Olli Lohi Tampereen yliopistosta tutkimusryhmineen.
Tutkimuksen päärahoittajia olivat Suomen Akatemia, Euroopan tutkimusneuvosto, Euroopan unionin Horisontti 2020 -ohjelma, EASI-Genomics- ja ERA PerMed -verkostot, Väre-säätiö, Emil Aaltosen säätiö, Syöpäsäätiö, Jane ja Aatos Erkon säätiö, ja Sigrid Juséliuksen säätiö, Ruotsin lasten syöpäsäätiö, Ruotsin syöpäyhdistys, Ruotsin tutkimusneuvosto, Radiumhemmetin syöpätutkimusrahastot sekä AstraZeneca.
Lisätietoja:
Professori Merja Heinäniemi, Itä-Suomen yliopisto, biolääketieteen yksikkö, https://uefconnect.uef.fi/henkilo/merja.heinaniemi/
Tutkimusartikkeli:
Malyukova A, Lahnalampi M, Falqués-Costa T, Pölönen P, Sipola M, Mehtonen J, Teppo S, Akopyan K, Viiliainen J, Lohi O, Hagström-Andersson AK, Heinäniemi M, Sangfelt O. Sequential drug treatment targeting cell cycle and cell fate regulatory programs blocks non-genetic cancer evolution in acute lymphoblastic leukemia. Genome Biol. 2024 May 31;25(1):143. doi: 10.1186/s13059-024-03260-4. PMID: 38822412; PMCID: PMC11143599.