Ny svensk metod kan upptäcka multipla cancerformer i tidigt stadium

En ny svensk-internationell metod baserad på tumörmetabolism har kunnat påvisa 14 olika typer av cancer med stor träffsäkerhet redan i tidigt stadium.

Det visar en ny studie publicerad i PNAS. Metoden skiljer sig från tidigare etablerade screeningtester som är specifika för enskilda cancertyper medan man här identifierar cancerrelaterade förändringar generellt och kan därför detektera multipla cancerformer i ett och samma test.

Testet har, trots sin relativa enkelhet, högre känslighet och lägre kostnad än befintliga diagnostiska verktyg och kan ha potential för framtida screeningprogram, menar forskarna bakom studien.

– Det här är en tidigare outforskad metod som gör det möjligt att hitta cancertyper som man inte screenar för idag och som inte kan upptäckas med DNA-baserade test, som till exempel hjärntumörer och njurcancer. Nu går vi vidare med en större studie där vi för att se vi kan bekräfta resultaten, säger Francesco Gatto som är sisteförfattare i studien och medgrundare till företaget Elypta som tagit fram ett kommersiellt test för att mäta GAG.

Förändringar i mikromiljön

Metoden bygger på analysen av en cancer-specifik omprogrammering av glykosaminoglykaner (GAG), en typ av polysackarider som spelar en stor roll i cancerns mikromiljö. I studien har man kunnat påvisa att olika cancertyper delar en universell GAG-signatur som skiljer sig från det normalt fysiologiskt förekommande och kan användas som biomarkör för cancer generellt redan i tidigt stadium.

– Efter att ha upptäckt korrelationen mellan njurcancer och förändringar i GAG i blod och urin var den självklara frågan hur universell den här metaboliska signaturen är mellan cancertyper. Därför gick vi vidare och satte upp den här studien där vi tittat på GAG i 14 olika typer av cancer, säger Francesco Gatto.

Forskarna har sedan undersökt GAG-profiler i urin och plasma från 1.260 deltagare som diagnostiserats med 14 olika typer av cancer, inklusive svårdiagnostiserade typer som njurcancer och hjärntumörer samt friska personer. Testet kunde påvisa samtliga cancertyper med area under the receiver operating characteristic curve [ROC; AUC] på 0,83–0,93 med upp till 62% känslighet för cancer i spridningsgrad 1 till 95% specificitet.

Tumörens lokalisering

Vidare designades en modell för att förutsäga cancertyp och tumörens lokalisering utifrån GAG-profilen. Tumörerna grupperades som antingen respiratoriska alternativt urogenitala. Precisionen i modellens förutsägelse var 89 procent (95%CI: 82,2 till 96,4 procent). Man kunde också associera förändringar i GAG-profilen till cancerns aggressivitet och prognos.

Tidigare framsteg inom generell cancerscreening (så kallat Multi-Cancer Early Detection, MCED) har gått ut på att sekvensera cirkulerande fritt DNA som kommer från cancervävnad. Vissa cancertyper uppvisar dock inte mätbara nivåer av cirkulerande DNA och att använda metaboliska biomarkörer skulle kunna öka chansen för tidig upptäckt, medan tumören fortfarande är liten.

GAGs är inte enbart en biomarkör. Forskarteamet arbetar också med att fastställa en mängd andra egenskaper hos molekylen, som dess struktur och i vilken koncentration den förekommer. Anledningen är att vissa egenskaper antas vara specifika för enskilda cancertyper, som till exempel i lunga eller njurar.

– Vi har genomfört en proof of concept algoritm som drar fördel av de olika egenskaperna och som gör att vi har börjat organklassificera patienternas tumörer. Vi har preliminära resultat men håller på att undersöka om vi kan använda GAGs för att lokalisera tumörer i nya studier.

Falska resultat kräver noga avvägning

Det finns mycket evidens för att tidig upptäckt kan öka överlevnaden av några typer av cancer. Det kräver dock att man screenar för varje individuell cancertyp årligen. För väldigt sällsynta cancerformer skulle screening inte vara möjligt ekonomiskt.

– Sjukvården skulle som exempel behöva screena tusen personer för att hitta ett fall av huvud och halscancer, säger Francesco Gatto. Att då kunna screena för flera olika typer av cancer i ett och samma test skulle både vara praktiskt och mer kostnadseffektivt.

Francesco Gatto menar att metoden sannolikt skulle vara mest användbart som screening för personer som har en ökad risk, antingen genom stigande ålder eller med känd cancer i släkten. Han säger att de två huvudsakliga begränsningarna med MCED är dels risken för överdiagnostisering, att cancern som upptäcks tidigt inte har någon klinisk betydelse och att risken med falskt positiva test måste bedömas med stor försiktighet. Avvägningen står mellan att detektera falskt positiva svar och att missa tidiga fall av cancer.

Just nivån på känslighet och specificitet är något Carl Borrebaeck, professor på institutionen för immunoteknologi vid Lunds universitet, lyfter som avgörande när det kommer till en implementering av bred screening i kliniken.

– Testet som används i den här studien har potentiellt högre specificitet och känslighet, något som varit ett problem med tidigare genetik-baserade, screeningmetoder där höga nivåer av falska positiva/negativa har försvårat den kliniska användbarheten, säger Carl Borrebaeck

Han fortsätter:

– Ett allmänt screeningtest ska helst ha en specificitet på över 99 procent för att minimera antalet falska positiva. Det GAG-baserade testet har förutom en specificitet på 95 procent en känslighet på 41,6 procent för tumörer i första stadiet. Känsligheten i testet borde gå att öka, 50 procent motsvarar slantsingling.

Carl Borrebaeck menar vidare att bestämningen av GAG-repotoaren utan tvekan är ett intressant tillvägagångssätt som har en potential som delvis redan överstiger andra metoder för MCED men att analysen, som baseras på HPLC/MS, kan göra metoden kostsam och svåranvänd.

– Diagnos av cancer i ett tidigt stadium ger patienter betydande möjligheter till förlängd överlevnad och då kan en förändrad serologi ge en indikation om tumörförekomst till skillnad från DNA-baserade test som oftast används i senare stadier. Det intressanta blir var och när ett sådant här test kan implementeras i vårdkedjan. Hur det kan ge klinisk information som kan användas som beslutsunderlag och därigenom ändra vårdförloppet, säger Carl Borrebaeck.

För ett eventuellt godkännande av ett MCED test krävs stora studier. Nästa steg för Francesco Gatto och forskarteamet är att bekräfta resultaten i en större studie i klinisk miljö. Det projektet är redan i gång, den kliniska studien LEVANTIS-0087A är en retrospektiv observationsstudie med en planerad kohort på ungefär 10.000 deltagare som beräknas vara klar i början av 2025.

Carl Borrebaeck är medgrundare till företaget Immunovia, tillverkare av ett test för tidig diagnostik av pankreascancer.