Över 2000 genetiska mutationer i tumörer av samma cancertyp
Ny forskning visar att tumörer är mycket mer komplexa än vad man tidigare har trott. Amerikanska forskare har identifierat fler än 2.000 genetiska mutationer i vävnadsprover av tumörer i matstrupen, men dessutom har olika områden inom individuella tumörer olika genetiska mönster, vilket ytterligare belyser svårigheterna att behandla cancer och de utmaningar dagens cancersjukvård står inför. Målet är nu att utveckla effektiva, individualiserade behandlingar för att bekämpa den läkemedelsresistens, som delvis tros orsakas just av dessa genetiska mutationer, som bidrar till att många cancerpatienter inte tillfrisknar.
Forskare vid Cedars-Sinai i Los Angeles har lyckats identifiera fler än 2000 genetiska mutationer i vävnadsprover av esofagustumörer, det vill säga cancer i matstrupen, men man kunde även konstatera att olika områden av individuella tumörer har olika genetiska mönster. Studieresultaten, som har publicerats i tidskriften Nature Genetics, förklarar varför det är så svårt att bota cancer genom att rikta in sig på en specifik genetisk defekt. En kirurg som utför en biopsi på en patients tumör kan endast avkoda en del av tumören och dess genetiska variationer, egentligen borde alltså vävnadsprover tas från flera delar av tumören, även om inte heller det skulle vara en heltäckande lösning. Dessutom ändrar cancerceller hela tiden sitt utseende.
– En tumör är inte en enda sjukdom. Det är många sjukdomar hos samma person och över tid. Det finns miljontals celler i en tumör, och en betydande andel av dem är olika varandra, förklarar Dechen Lin, vid Cedars-Sinai Department of Medicine och projektkoordinator för den genomförda multicenterstudien.
Den cancertyp som forskarteamet studerade, esofagus skivepitelcancer, är särskilt svår att behandla. Sjukdomen angriper matstrupen som förbinder halsen till magen, och den femåriga överlevnaden för patienter med matstrupscancer är endast cirka 20 procent.
För att få en överblick av de möjliga typerna av mutationerna i tumörerna, använde forskarna kraftfulla datorer för att sammanställa genetiska data från 51 tumörprover tagna från 13 patienter. Genom komplexa algoritmer analyserade man såväl generna som processerna, den så kallade epigenetiken, som slår av och på genernas aktivitet i cancercellerna. Epigenetiken innebär att trots att alla celler innehåller samma gener och byggs utifrån exakt samma ritning, så är alla gener inte påslagna överallt. I en muskelcell är t.ex bara muskelgenerna påslagna, och i ögat är istället ögongenerna aktiva. I detta fall analyserade man alltså specifikt epigenetiken i cancerceller.
2178 genetiska variationer
Med hjälp av dessa tekniker kunde forskarna identifiera så många som 2178 genetiska variationer i detta förhållandevis lilla urval av tumörer. Dussintals variationer involverade gener som är kända för att vara förknippade med att utvecklingen av cancer. Det mest slående resultatet var att många viktiga mutationer endast upptäcktes i vissa delar av en tumör, vilket belyser cancercellernas oerhörda komplexitet. Denna upptäckt visar också risken att göra felaktiga tolkningar av cancerns genetiska makeup med hjälp av en enda biopsimetod, vilket är standardförfarandet i klinik.
Förutom katalogisering av dessa genetiska variationer, sammanställde man även en biografi av tumörerna som visar när några av dessa variationer först dök upp i livscykeln av sjukdomen.
Nu avser forskarna att utföra liknande analyser på andra cancertyper och undersöka betydelsen av de genetiska och epigenetiska förändringarna som man hittills har identifierat, och se om man får liknande resultat. Målet är att utveckla mer effektiva, individualiserade behandlingar för att bekämpa den läkemedelsresistens som många cancerpatienter råkar ut för under sitt sjukdomsförlopp.
– Mycket tyder på att tumörnas heterogenitet är en av de främsta orsakerna till läkemedelsresistens och att cancerbehandlingar misslyckas. Mot bakgrund av detta denna situation, kan dechiffreringen av den genomiska mångfalden och tumörers evolution ge underlag för att identifiera nya mål för cancerbehandling och utforma personliga behandlingsstrategier, säger professor H. Phillip Koeffler vid Cedars-Sinai.
Läs mer om studien i Nature Genetics
