Syöpätutkimus nojaa vahvasti tekoälyyn

Kudosnäytteitä voitaisiin jopa värjätä virtuaalisesti kemiallisen värjäyksen sijaan, jota käytetään paljon esimerkiksi syöpädiagnostiikassa. – Se vähentäisi kemikaalien käyttöä ja mahdollistaisi siten näytteiden käsittelyn ympäristöystävällisemmin, sanoi Turun yliopiston apulaisprofessori Pekka Ruusuvuori, joka on kehittänyt menetelmää yhteistyössä Itä-Suomen yliopiston tutkimusjohtaja Leena Latosen kanssa.

Virtuaalisen värjäyksen etuna on myös se, että samaa näytettä voidaan käyttää useampiin testeihin, toisin kuin kemiallisesti värjättyä kudosnäytettä.

Digipatologia on vain yksi esimerkki tekoälymenetelmien sovellusalueista. – Syöpätutkimus on nykyisin hyvin datavetoista, ja potilaista tuotetaan monilla mittausmenetelmillä runsaasti tietoa aina molekyyli- ja genomitasoa myöten. Näiden suurten tietomäärien tulkinnassa laskennalliset työkalut ovat ratkaisevan tärkeitä. Sen sijaan varsinaisessa potilastyössä tekoälyn käyttö on vasta aluillaan ja vaatii työkalujen huolellista validointia, Ruusuvuori totesi.

– Koska patologeista on maailmanlaajuisesti pulaa, pelkäänpä että voi syntyä painetta käyttää tekoälytyökaluja ratkaisuna tähän ongelmaan. Ne eivät kuitenkaan voi korvata patologeja, ja niiden käyttöä tulisi säännellä tarkasti, Parwani lisäsi.

Uusi menetelmä ennakoi immunoterapian tehoa

– Multiplex- kuvantaminen on mahdollistanut esimerkiksi eri immuunisolutyyppien tunnistamisen ja paikantamisen kasvainnäytteestä. Uuden protokollan avulla voimme myös nähdä, mitkä solut viestivät keskenään, kertoi ruotsalaisen SciLifeLabin spatiaalisen proteomiikan yksikköä johtava Charlotte Stadler KTH-yliopistosta.

Hänen tiiminsä käyttämä multiplex-kuvantamismenetelmä perustuu fluoresenssivärjättyihin vasta-aineisiin, jotka kiinnittyvät solujen tiettyihin proteiineihin. – Yhdistämällä siihen uutta tekniikkaa pystymme nyt näkemään paitsi mitkä solut ovat lähekkäin, myös keskustelevatko ne keskenään.

– Tarkemmin sanottuna voimme mitata syöpä- ja immuunisolujen välisiä PD1-PDL1-vuorovaikutuksia.

Syöpään kohdistuvan immunivasteen säätelyssä ovat keskeisessä roolissa immuunisolujen ilmentämä PD1-proteiini ja sitä sitova PDL1-ligandi syöpäsoluissa. PDL1:n suuri määrä syöpäsoluissa voi estää immuunisoluja hyökkäämästä niitä vastaan. Immunologinen syöpähoito voi puolestaan perustua PDL1:n estoon. Kuitenkin vain osa potilaista hyötyy immunoterapiasta, ja hoidon sivuvaikutukset voivat olla vakavia. 

– Omien alustavien tulostemme mukaan parhaan vasteen immunoterapiasta saivat potilaat, joilla syöpäsolujen ja immuunisolujen välistä PD1-PDL1-vuorovaikutusta oli eniten.

Tutkimus tehtiin kuitenkin vasta pienellä joukolla virtsarakon syöpää sairastavia henkilöitä. Stadler toivoo jatkotutkimusten vahvistavan menetelmän hyödyllisyyden hoitovalintojen tukena. – Parhaassa tapauksessa voitaisiin välttää monia tarpeettomia hoitoja, kustannuksia ja haittavaikutuksia.

– Syöpien vastustuskyky hoidoille on ajankohtainen ja tärkeä teema, jota sivuttiin monissa esityksissä, kertoi Itä-Suomen yliopiston dosentti Sanna Pasonen-Seppänen, joka toimi syövän monimuotoisuuden haasteisiin keskittyneen session puheenjohtajana.

Hänen mukaansa immunoterapiat, erityisesti ICI-hoidot kuten PDL1-estäjät, ovat mullistaneet kiinteiden kasvainten hoidon viimeisen vuosikymmenen aikana. – Vaste ICI-hoidoille vaihtelee kuitenkin huomattavasti eri syöpien ja potilaiden välillä. Jotta immunoterapia saadaan tehokkaasti kohdennettua siitä hyötyville potilailla, tarvitsemme hyviä uusia hoitovastetta ennustavia biomarkkereita, ja Stadlerin esittelemä teknologia tarjoaa yhden lupaavan lähestymistavan.

Professori Anna-Liisa Levonen-Harju Itä-Suomen yliopistosta tarkasteli esityksessään transkriptiotekijä NRF2:n roolia keuhkosyövässä. Keuhkosyöpä on yksi yleisimmistä ja aggressiivisimmista syövistä ja maailmanlaajuisesti suurin yksittäinen syöpäkuolleisuuden aiheuttaja. Suurin osa keuhkosyövistä on ei-pienisoluisia keuhkosyöpiä, jotka ovat geneettisesti ja morfologisesti hyvin monimuotoisia.

Solujen suojamekanismeja säätelevän transkriptiotekijä NRF2:n säätelyn häiriöt ovat yleisiä ei-pienisoluisessa keuhkosyövässä, mutta siihen kohdistuvia täsmähoitoja ei vielä ole. – ICI-hoidoista on tullut ensilinjan hoito tässä syövässä ja kiinnostavaa on, että NRF2:n yliaktiivisuudella on havaittu yhteys huonoon ICI-hoitovasteeseen. 

Levonen-Harjun mukaan NRF2:n aktiivisuutta voitaisiinkin käyttää hoitovastetta ennakoivana biomarkkerina. Viimeaikainen tutkimus on valottanut myös NRF2:n merkitystä syöpäsolujen ja kasvaimen mikroympäristön vuorovaikutuksessa, ja NRF2:een kohdistuvia lääkehoitoja on kehitteillä.

Terveystaloudellista hyötyä kliinisistä tutkimuksista ja biopankkinäytteistä

Suomessa tehdään yhä vähemmän kliinisiä tutkimuksia, ja sen vuoksi meiltä jää merkittävästi taloudellista ja terveyshyötyä saamatta. – Kliiniset tutkimukset ovat olennainen osa tieteen ja potilaiden hoidon edistämistä, sanoi ylilääkäri Tuomo Alanko Docrates Syöpäsairaalasta. Hän oli mukana sessiossa, jossa keskusteltiin kliinisen tutkimuksen vaikuttavuudesta.

Esimerkiksi yhden kliinisen lääketutkimuksen hoidon arvo potilaille on noin 1,2 miljoonaa euroa ja yhteiskunnallinen arvo Suomen terveydenhuollolle 10 miljoonaa euroa, osoitti asiantuntijayritys ESiORin ja Lääketeollisuus ry:n tekemä selvitys.

– Pohjois-Savon hyvinvointialueella jokainen kliiniseen tutkimukseen investoitu euro tuotti neljä euroa, lisäsi ESiORin toimitusjohtaja Erkki Soini.

Docrateksessa toteutetaan myös lääketeollisuuden kustantamia kliinisiä tutkimuksia. Alangon mukaan osa potilaista pyrkii itse aktiivisesti hakeutumaan kliinisiin tutkimuksiin ulkomaita myöten. Pääsyä kehitteillä oleviin uusiin hoitoihin arvostetaan. Alanko kuitenkin muistutti, että potilaiden tulee olla tietoisia myös riskeistä. Varsinkin Euroopan ulkopuolella toteutettaviin tutkimuksiin hakeutuvan on tärkeää selvittää ennalta muun muassa, mitä potilaan vakuutus kattaa ja miten järjestetään seuranta tutkimuksen jälkeen.

Miten edistää tutkimuksen tekoa osana potilastyötä ja saada enemmän kliinisiä lääketutkimuksia Suomeen? Professori Arto Mannermaan johtamassa paneelikeskustelussa oltiin yksimielisiä siitä, että tutkimuksen teon tulisi olla sisäänrakennettuna lääketieteen opintoihin ja potilastyön rutiineihin, sairaaloille on osoitettava resursseja kliiniseen tutkimukseen ja yrityksiä varten tarvitaan keskitettyjä kliinisten tutkimusten palvelupisteitä.

– Tarvitaan reaalimaailman dataa reaaliajassa, jotta saadaan tietoa syöpähoitojen tehosta ja kustannuksista jokapäiväisessä potilastyössä, lisäsi Itäisen Syöpäkeskuksen johtaja Satu Tiainen.

Iäkkään väestön edustusta kliinisissä tutkimuksissa pitäisi lisätä, muistutti Suomen Syöpäinstituutin säätiön toimitusjohtaja Tiina Vesterinen. – Syöpätapausten määrä kasvaa erityisesti iäkkäämpien joukossa. Kliinisissä tutkimuksissa he ovat kuitenkin tällä hetkellä aliedustettuina, ja tutkimuksiin osallistuvat ovat iäkästä keskivertopotilasta terveempiä, joten tutkimustuloksia ei voi yleistää päivittäisessä potilastyössä kohdattaviin iäkkäisiin.

Suomen Biopankkien Osuuskunnan FINBB:n tutkimus- ja palvelujohtaja Johanna Mäkelä tähdensi, että biopankkinäytteistä saatavaa tietoa voitaisiin hyödyntää tutkimuksen lisäksi myös syöpien ehkäisyyn tai yksilöllistettyyn hoitoon. Hiljattain toteutetussa hankkeessa rinta- ja munasarjasyöpäriskiin liittyvää genomitietoa palautettiin näytteiden luovuttajille, joilla oli sen jälkeen mahdollisuus tehostettuun seurantaan, neuvontaan ja kenties ennaltaehkäisevään kirurgiaan. – Seurauksena oli huomattavaa terveyshyötyä ja toimintamalli oli toteuttamiskelpoinen ja kustannustehokas. Tieto oli tervetullutta, sillä 70 prosenttia näistä henkilöistä ei ollut aiemmin tiennyt perinnöllisestä riskistään.

Potilaan näkökulmasta paneelissa puhunut Timo Toikkanen kertoi, että olisi oman hoitonsa aikana halunnut kuulla mahdollisuuksistaan osallistua kliinisiin tutkimuksiin. – Olisi myös arvokasta, jos oma biopankkinäytteeni voisi auttaa valitsemaan minulle sopivimmat hoidot. Kaikki tieto syövästäni löytyy biopankista.