Lääketieteen alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa Kuopion kampuksella.
Mikä on väitöstutkimuksesi aihe? Miksi aihepiiriä on tärkeää tutkia?
Väitöstutkimukseni käsittelee solunulkoisia nukleiinihappoja ja niiden yhteyttä rintasyövän uusiutumiseen ja ennusteeseen.
Hyvistä hoitotuloksista huolimatta rintasyöpä uusiutuu lähes joka viidennellä potilaalla, mutta nykyisten tutkimusmenetelmien kyky tunnistaa varhaisia uusiutumia ja rinnan ulkopuolelle levinneitä kasvainsoluja on rajallinen. Kliinisessä käytössä ei toistaiseksi ole verikokeisiin perustuvia merkkiaineita uusiutuneen rintasyövän seulontaan.
Solunulkoiset nukleiinihapot ovat syöpäsolujen verenkiertoon vapauttamia molekyylejä, joista voidaan tunnistaa syöpäkasvaimien mutaatioita ja geenien säätelyyn vaikuttavia tekijöitä. Näihin perustuvan diagnostiikan haaran, nestebiopsian, merkitys syöpien hoidonsuunnittelussa ja seurannassa on kasvanut nopeasti viime vuosina. Väitöstutkimuksessani keskityttiin erityisesti paikalliseen ja paikallisesti levinneeseen rintasyöpään, jossa nestebiopsian hyödyntämistä on toistaiseksi tutkittu vain rajallisesti.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Väitöstutkimuksen keskeinen havainto oli, että solunulkoisissa nukleiinihapoissa havaittavien muutosten avulla voidaan arvioida rintasyövän ennustetta ja taudin etenemistä. Osoitimme, että syöpäkasvaimelle ominaisia mutaatioita voidaan havaita nukleiinihapoissa jo syövän varhaisessa kehitysvaiheessa. Syöpäkasvaimesta peräisin olevat mutaatiot ennustivat rintasyövän uusiutumisriskiä ja olivat tunnistettavissa jopa kuukausia ennen uusiutuneen syövän kliinistä toteamista, mikä viittaa nestebiopsian soveltuvuuteen myös paikallista rintasyöpää sairastavien uusiutumisriskin arvioinnissa. Toistettujen nestebiopsioiden avulla pystyimme seuraamaan solunulkoisissa nukleiinihapoissa, syöpäkasvaimessa ja etäpesäkkeissä tapahtuvia muutoksia. Tulostemme perusteella nestebiopsia voi paljastaa kasvainten piirteitä, jotka voivat jäädä havaitsematta yksittäisistä kudosnäytteistä.
Tutkimuksen erityispiirteenä oli eri aikapisteissä kerättyjen kasvain- ja nestebiopsianäyteparien analysointi. Aineiston lähes 25 vuoden seuranta-aika on poikkeuksellisen pitkä myös kansainvälisesti ja mahdollisti potilaiden pitkän aikavälin ennusteen arvioinnin.
Miten väitöstutkimuksesi tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?
Väitöstutkimus osoittaa, että nestebiopsian avulla voidaan arvioida paikallisen ja paikallisesti levinneen rintasyövän ennustetta ja uusiutumisriskiä jo diagnoosihetkellä. Tunnistimme useita solunulkoisten nukleiinihappojen ominaisuuksia, joiden avulla korkean uusiutumisriskin potilaat voitaisiin mahdollisesti tunnistaa nykyistä paremmin. Näin korkean riskin potilaita voitaisiin hoitaa ja seurata tiiviimmin jo diagnoosihetkestä alkaen, mikä todennäköisesti parantaisi sekä potilaiden hoitoennustetta että elämänlaatua.
Solunulkoisissa nukleiinihapoissa havaittavat muutokset heijastavat taudin etenemistä, ja muutoksia seuraamalla pystyimme tunnistamaan rintasyövän uusiutumisen sekä kasvaimiin ajan myötä kertyvät geneettiset muutokset. Nestebiopsia tarjoaa aiempaa tarkemman kokonaiskuvan rintasyövän geneettisestä vaihtelusta ja hoitovasteesta, mikä on erityisen tärkeää syöpähoitojen kehittyessä yhä kohdennetummiksi.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tutkimusmenetelmät ja -aineistot?
Väitöstutkimuksessa hyödynnettiin Kuopion rintasyöpäprojektin (1990–1995) ja Itä–Länsi-rintasyöpäprojektin (2010–2014) aikana kerättyä näytemateriaalia ja kliinistä aineistoa. Tutkimuksessa käytettiin laajasti DNA- ja RNA-sekvensointia ja bioinformatiikan menetelmiä, joiden avulla arvioitiin rintasyövän uusiutumisriskin ja solunulkoisten nukleiinihappojen ominaisuuksien välistä yhteyttä. Tutkimuksessa hyödynnettiin monipuolisesti Kuopion kampuksen tutkimusinfrastruktuuria.
Väitöskirja toteutettiin osana Itä-Suomen yliopiston kliinisen patologian ja oikeuslääketieteen oppiaineen tutkimusta, joka on keskittynyt erityisesti rintasyövän molekyylipatologiaan ja riskitekijöihin. Tutkimuksen yhteydessä kertynyttä bioinformatiikan osaamista on sittemmin hyödynnetty myös muissa tutkimusryhmän tutkimushankkeissa.
Filosofian maisteri, lääketieteen kandidaatti Jouni Kujalan väitöskirja Circulating nucleic acids as biomarkers for recurrent breast cancer (Solunulkoiset nukleiinihapot uusiutuvan rintasyövän merkkiaineina) tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii tenure track -professori Toni Seppälä Tampereen yliopistosta ja kustoksena professori Arto Mannermaa Itä-Suomen yliopistosta.
