Ny metod kan förbättra diagnostik och behandling av hjärntumörer hos barn

Forskare vid Uppsala universitet har tagit fram en ny metod för att hitta mutationer i hjärntumörer hos barn, och de har även kunnat visa att de mutationer som hittats påverkar hur cancercellerna svarar på läkemedel. Bättre diagnostik och en mer individanpassad behandling kan bli några av resultaten.

Studien har publicerats i den vetenskapliga tidskriften PNAS. I studien över medulloblastom har 145 personer deltagit. Forskarna har sett på hela arvsmassan, inte bara den del som ger upphov till proteiner, för att förstå vilka mutationer som är viktiga för utvecklingen av cancerformen och kunna skilja dem från de som inte har någon betydelse. Alla mutationer i tumörer har samkörts med informationen om hur väl varje enskild position i arvsmassan bevarats genom evolutionen.

– Vi har slagit ihop sekvensering med kunskapen om vilka DNA-sekvenser som konserverats och hittat många nya mutationer. Bland de totalt 200 000 mutationer som undersökts var sammanlagt 114 i arvsmassans konserverade positioner, många i gener som inte förut visats vara muterade i cancern. Det kan förklara tidigare fynd av förändrade proteinmängder i medulloblastom, säger Karin Forsberg-Nilsson, professor i stamcellsforskning vid Uppsala universitet och som lett studien.

Forskarna fann även att mutationerna varierade mellan personer i olika åldrar och olika undergrupper och att dessa påverkade genuttrycket i odlade medulloblastomceller. 

Påverkad motståndskraft

Mutationerna visade sig påverka motståndskraften mot läkemedel hos odlade cancerceller. En patients specifika mutationsmönster skulle därför kunna användas för att välja ut ett läkemedel som påverkar muterade gener hos just den patienten.

– Vi hoppas kunna utveckla ny diagnostisk och behandling, något som det finns ett stort behov av. Vi borde kunna hitta svaga sidor hos cancern eller kanske förstå hur den går att behandla med läkemedel som redan finns för en annan sjukdom om patienten har ”rätt mutation”. Vi har kommit en bra bit på väg, säger Karin Forsberg-Nilsson.

Det viktiga nu är att hitta ett storskaligt sätt att behandla allt material, kanske med AI som verktyg, så att vi kan se vilka mutationer som skulle vara tänkbara för precisionsbehandling. Eftersom alla barn med hjärntumörer i Sverige erbjuds analys med helgenomsekvensering där tumörens hela arvsmassan kartläggs, finns bra möjligheter att utveckla analyserna så att de kan komma patienterna till godo.

I ytterligare en studie undersökt nu 15 andra cancerformer.

Kartlagt arvsmassan hos 240 däggdjur

Forskarnas nya metod har utvecklats tillsammans med ett internationellt konsortium, där över 30 forskargrupper har kartlagt arvsmassan hos 240 däggdjur. Resultaten publicerades under våren i elva artiklar i Science och visar hur arvsmassan har utvecklats evolutionärt. Vissa mutationer har lett till vissa egenskaper och andra kan orsaka sjukdom. Genom att kartlägga arvsmassorna och systematiskt jämföra dem mellan djurgrupperna har forskarna fått information om vilka sekvenser i dna som är reglerande element och viktiga för en korrekt funktion.

– Vi har tittat på så kallat konserverade positioner, positioner som bevarats under evolutionen. Arvsmassan förändrar sig hela tiden, men DNA-sekvenser som förblivit oförändrade genom miljontals år har troligen viktiga funktioner, säger Karin Forsberg Nilsson.

Människans arvsmassa innehåller cirka 20 000 gener, en gemensam kod för att tillverka kroppens proteiner. I arvsmassan finns även reglerande element som talar om var, när och hur mycket proteiner som ska tillverkas. Dessa delar är betydligt svårare att analysera än de delar som ger upphov till proteinerna.

– En väldigt liten del av de mutationer som berör cancer, cirka två procent, kodar för protein. I exempelvis medulloblastom uppstår  98 procent av cancermutationerna i den del av arvsmassan som inte kodar för proteiner och som är mer okänd. Jag har forskat om barnhjärntumörer länge och med den här studien ville vi se om vi kunde hitta nya mutationer och sätt att förbättra diagnos och behandling, säger

– Det kan handla om tusentals mutationer och att skilja de som driver cancern från de som saknar betydelse är därför svårt.