Alkuperäinen teksti (Original text): Davide Berta & Alison Ollikainen
Suomennos: Sirpa Soisalo & Kristiina Rajamäki
Miksei syöpään ole löytynyt vielä parannuskeinoa?
Kysymys nousee helposti mieleemme kun kuulemme jonkun menehtyneen syöpään. Antibioottien löytäminen ja rokotteiden keksiminen ovat vähentäneet merkittävästi kuolleisuutta bakteeri- ja virustauteihin. Terveydenhoidon yleinen kehitys sekä antibiootit ja rokotteet johtivat huomattavaan keskimääräisen eliniän nousuun – ja sitten paljastuikin, että olemme useimmiten pidemmän iän myötä alttiina erilaisille syöville. Syöpä on sydän- ja verisuonitautien jälkeen toiseksi yleisin kuolinsyy maailmassa. Vaikka emme vielä pystykään parantamaan kaikkia syöpiä syöpäkuolleisuus on merkittävästi vähentynyt.
Mitä kasvaimet ovat?
Kasvain syntyy kun organismin solu muuntuu syövän esiasteesta tai varhaisvaiheesta pahanlaatuiseksi. Syöpäsolut alkavat jakautua kontrolloimattomasti, välittämättä elimistön puolustuskeinoista. Siinä syöpä eroaa bakteeri- ja virusinfektioista.
Syöpää aiheuttavat tekijät voidaan jakaa ympäristön altisteisiin (UV- ja ionisoivasäteily), karsinogeeneihin (asbesti, tupakointi jne.) ja biologisiin tekijöihin kuten virukset, bakteerit ja loiset (esim. papilloomavirus voi aiheuttaa kohdunkaulansyöpää ja B- ja C-hepatiitit maksasyöpää). Tälläiset tekijät voivat aiheuttaa mutaation, joka käynnistää solun muutoksen pahanlaatuiseksi, eli nk. ajajamutaation.
Miksei ole löydetty parannuskeinoa kun kerran tiedetään kaikki nämä asiat?
Siihen on useampi syy. On olemassa satoja eri syöpätyyppejä eikä niitä kaikkia voi hoitaa samalla tavalla. Kun remontoimme kotiamme valitsemme työkalun tehtävän mukaan. Kukapa yrittäisi korjata vuotavaa hanaa vasaralla ja nauloilla? Elimistössä on satoja eri solutyyppejä, joista voi kehittyä eri syöpätyyppejä. Eri sairaudet tarvitsevat erilaiset hoidot.
Miten syöpäsolut eroavat normaalisoluista?
Geeniperimä koostuu koodaavasta ja ei-koodaavasta osasta, jotka vuorottelevat kaikissa kromosomeissamme. Koodaava osa muodostuu proteiinia koodaavista geeneistä, joita on ihmisen perimässä noin 20.000, joskaan kaikki geeneistä eivät ole aktiivisia. Jokainen yksittäinen geeni vastaa tiettyä proteiinia, sisältäen ohjeen proteiinin tuottamiseen.
Proteiinit ovat vastuussa solun kaikista toiminnoista. Osa proteiineista on solussa koko ajan läsnä, kun taas osaa tuotetaan ainoastaan tarvittaessa. Proteiinia koodaavissa geeneissä on kahdenlaisia alueita, joita luetaan eri tavoin kun proteiinia tuotetaan. Eksoneiksi kutsutut alueet koodaavat varsinaista proteiinirakennetta ja eksoneita erottavat toisistaan ei-koodaavat introni-alueet jotka säätelevät eksonien luentaa.
Proteiinia muodostetaan saatujen ohjeiden mukaan eksoni eksonilta hyppien intronien yli ja tarvittaessa myös joidenkin eksonien yli (nk. “silmukointi”). Eksoneita valikoivasti käyttävä tuotantotapa mahdollistaa lukuisten erilaisten versioiden tuottamisen samasta proteiinista. Proteiinia saatetaan eksonien luennan jälkeen muokata vielä edelleen lisäämällä proteiinirunkoon tiettyjä ”lisäosia” (jopa kymmenittäin!). Tämä vaikuttaa proteiinin lopulliseen toiminnallisuuteen, lisäten uuden ulottuvuuden solun toimintojen säätelyyn.
Mutaatio geenissä voi vaikuttaa suoraan proteiinia koodaavaan alueeseen (eksonit) tai tiettyihin silmukointia sääteleviin kohtiin. Mutaatio voi myös muuttaa kohtia joihin proteiinirakenteen ”lisäosia” liitetään tai vaikuttaa ei-koodaaviin säätelyalueisiin, jotka määrittelevät kuinka paljon proteiinia tuotetaan, aiheuttaen yli- tai alituotantoa ja häiriten näin solun toimintaa.
Näiden esimerkkien avulla voimme ymmärtää, ettei ole mahdollista löytää yhtä yhteistä parannuskeinoa kaikille syöville koska eri mutaatiot aiheuttavat eri syöpiä ja tarvitsevat eri hoidon. On hyvä muistaa, että sama mutaatio voi myös aiheuttaa useampia kasvaintyyppejä riippuen siitä mihin solutyyppiin se on alun perin osunut.
Kuinka syöpämutaatiot löydetään?
Sekvensoimalla potilaan perimä eli DNA. Viime aikoina DNA:n sekvesointimenetelmät ovat parantuneet merkittävästi. Silti olemme vielä kaukana siitä, että DNA-sekvensointia käytettäisiin yleisesti diagnostisena työkaluna. Tosin siihen suuntaan näyttäisimme olevan menossa. Yksi merkittävä ongelma on, että kunkin henkilön DNA-sekvenssi eroaa merkittävästi muiden sekvenssistä. Tätä kutsutaan geneettiseksi vaihteluksi, joka tekee meistä yksilöitä. Tästä syystä on vaikeaa saada selville mikä tuhansista sekvensoinnilla löydetyistä variaatioista on syypää kasvaimeen. Jotta oikea variaatio löytyisi, täytyy tehdä usein pitkiä ja kalliita väestötason tutkimuksia yhdistellen tietoa kymmenien tai satojen potilaiden DNA-sekvensseistä.
Miksi jotkut kasvaimet pystytään parantamaan?
Kyseisten mutaatioiden ominaisuudet on löydetty jo useita vuosia sitten. Keräämme alituiseen tietoa kasvaimista, testaamme mahdollisia uusia lääkehoitoja, tarjoamme tehokkaampia diagnostisia palveluita (on hyvä muistaa, että aikainen diagnoosi auttaa syövän hoidossa) ja teemme enemmän ennaltaehkäisyä (tupakoinnin lopettaminen, alkoholin ja punaisen lihan vähentäminen, hedelmien, kasvisten ja urheilun lisääminen).
DNA:n sekvenoinnilla kerättyjen uusien tietojen avulla voimme nykyään ottaa huomioon syöpätyyppien luokittelua ajajamutaatioiden perusteella, eikä sen mukaan missä elimessä syöpä sijaitsee. Yksinkertaistaen, jos seinässäni on kolo, levitän lastalla laastia oli seinän kolo sitten keittiössä tahi makuuhuoneessa. Mahdollisuus hoitaa tietyllä lääkkeellä tietyn ajajamutaation aiheuttamaa syöpäkasvainta on toteutumassa. Yhteenvetona voi sanoa, että tulevaisuus näyttää kirkkaammalta kuin nykyhetki, ainakin tieteellisen tutkimuksen valossa.
Jos kiinnostuit Daviden ajatuksista, voit lukea lisää hänen omasta blogistaan In Science We Trust.
Tumor Genetics Blog 