Elias Tillandz -palkinto myönnettiin BioCity Symposiumissa rintasyövän uusiutumista ja syöpägeenin yliaktivaatiota käsitteleville tutkimusartikkeleille

Elias Tillandz -julkaisupalkinto myönnetään vuosittain parhaalle BioCity Turun tutkijoiden julkaisemalle tutkimusartikkelille. Suuruudeltaan 12 000 euron palkinnon ovat rahoittaneet puoliksi BioCity Turku ja Åbo Akademin säätiö, ja tänä vuonna palkinto jaettiin puoliksi kahdelle tutkimusryhmälle. BioCity Turku on Turun yliopiston ja Åbo Akademin yhteinen organisaatio, joka tukee ja koordinoi Turun kampusalueen biotieteiden tutkimusta.

BioCity Turkun uusi tieteellinen neuvottelukunta valitsi palkinnon saajat koko tutkijayhteisön ehdotusten pohjalta.

Tänä vuonna palkinto myönnettiin kahdelle tutkimusartikkelille: professori Jukka Westermarckin tutkimusryhmän tutkimusartikkelille sekä tutkimusprofessori Johanna Ivaskan tutkimusryhmän tutkimusartikkelille.

Kumpikin palkittu tutkimusryhmä edustaa Turun Biotiedekeskusta, ja keskuksen tutkijat ovatkin saaneet palkinnon 15 vuotena yhteensä 21 vuodesta, joina palkinto on jaettu.

Westermarckin tutkimusryhmän tutkimuksen pääkirjoittajina olivat Majid Momeny ja Mari Tienhaara, ja siinä selvitettiin, miksi HER2-positiivinen rintasyöpä voi uusiutua pitkien oireettomien kausien jälkeen ja tunnistettiin keskeinen tekijä lääkkeensietokyvyn kehittymisessä.

Ivaskan tutkimusryhmän tutkimuksen pääkirjoittajina olivat Johanna Lilja ja Jasmin Kaivola, ja siinä löydettiin mahdollinen tapa hoitaa KRAS-syöpägeenin mutaatioiden aiheuttamia vaikeasti hoidettavia syöpiä, kun havaittiin, että SHANK3-niminen proteiini toimii KRAS-syöpien kasvun säätelijänä.

Elias Tillandz -palkinto on nimetty Turun Akatemian professorin Elias Tillandzin (1640–1693) mukaan. Tillandz toi kokemusperäisen tieteen Turkuun ja julkaisi ensimmäisen varsinaisen tieteellisen tutkimuksen Turussa.

Tutkimuksessa selvitettiin keskeinen tekijä HER2-positiivisen rintasyövän uusiutumisessa

Rintasyövän hoidossa suurena haasteena on tilanne, jossa hoito tehoaa aluksi, mutta myöhemmin tauti uusiutuu joko paikallisesti tai levinneenä. Westermarckin tutkimusryhmän tutkimuksessa löydettiin mahdollinen selitys tälle: HER2-positiiviseen rintasyövän alatyyppiin kuuluvat rintasyöpäsolut pystyvät heräämään hoidon aikana, kun pitkäaikainen HER2-estäjähoito synnytti soluihin lääkkeensietokykyä. HER2-positiivisia rintasyöpiä on noin 20 prosenttia kaikista rintasyövistä.

Keskeiseksi tekijäksi lääkkeensietokyvyn kehittymisessä tunnistettiin RNA-sekvensoinnin avulla DUSP6-proteiini. Sen toiminta oli välttämätöntä syöpäsolujen "heräämiselle" ja uudelleenkasvulle hoidon aikana. Kun DUSP6 estettiin, solut muuttuivat herkemmiksi HER2-estäjille, ja yhdistelmähoidoissa saatiin merkittävä lisäteho. Tärkeä tulos oli myös se, että DUSP6:a estämällä pystyttiin hidastamaan rintasyövän etäpesäkkeiden kasvua hiiren aivoissa.

Tutkijat pystyivät lisäksi osoittamaan kokeellisilla DUSP6-estäjämolekyyleillä, että DUSP6:n estäminen lääkkeellisesti olisi tehokas syövänhoitomuoto.

– Tutkimuksessa käytetyt molekyylit eivät sovellu potilashoitoon, mutta löytö osoittaa DUSP6-proteiinin estämisen olevan mahdollista lääkkeellisesti ja motivoi uuden sukupolven estäjälääkkeiden kehitykseen. Olemmekin jatkaneet tätä tutkimuslinjaa yhteistyössä yhdysvaltalaisen tutkimusryhmän kanssa, tavoitteenamme kartoittaa uusien estäjämolekyylien kehittämismahdollisuuksia, Westermarck kertoo.

DUSP6:n estämisen on aiemmin osoitettu olevan mahdollinen tulevaisuuden hoitokeino myös muissa syövissä, joten estäjälääkkeiden käyttökohteet voivat olla jopa laajempia.

Palkittu artikkeli ”DUSP6 inhibition overcomes neuregulin/HER3-driven therapy tolerance in HER2+ breast cancer” julkaistiin EMBO Molecular Medicine -julkaisusarjassa kesäkuussa 2024.

Syöpägeenin yliaktivaatio johti tutkimuksessa syöpäsolujen kuolemaan

KRAS-geeni on yksi yleisimmistä syövän taustalla olevista muutoksista, ja sen mutaatiot aiheuttavat useita vakavia ja tappavia syöpiä, kuten haima-, keuhko- ja paksusuolisyöpää. Markkinoilla olevilla KRAS-estäjillä on pyritty estämään solujen hallitsematonta kasvua hillitsemällä niiden viestintäkoneistoa. Syöpä voi kuitenkin muuntua nopeasti vastustuskykyiseksi tällä tavalla toimiville lääkkeille.

Ivaskan tutkimusryhmän tutkimuksessa löydettiin tähän liittyen yllättävä uusi rooli SHANK3-nimiselle proteiinille, joka tunnetaan normaalisti hermosolujen toiminnasta ja liittyy autismiin.

– Huomasimme yllättäen ja jopa hiukan vahingossa, että poistamalla soluista KRAS-signalointia luonnollisesti soluissa hillitsevän geenin, SHANK3:n, saimme syöpäsolujen viestintäkoneiston yliaktiiviseksi. Se ikään kuin ylikuumeni niin paljon, että syöpäsolut kuolivat, mutta normaalit solut eivät, Ivaska selittää.

Tutkimuksessa havaittiin, että SHANK3 sitoutuu aktiiviseen, myös mutanttimuotoiseen KRAS:iin ja estää sen toimintaa. Se hillitsee KRAS-geenin välittämää kasvusignaalia – kun SHANK3:n ilmentyminen poistetaan RNA-interferenssin avulla, geenin signalointi kiihtyy hallitsemattomasti, mikä johtaa syöpäsolujen kuolemaan.

Tutkijat kehittivät lisäksi nanovasta-aineita, jotka estävät SHANK3-proteiinin kykyä hillitä KRAS-signalointia. Sekä RNA-interferenssiin että nanovasta-aineisiin perustuvia lääkkeitä on tulossa markkinoille, ja tutkimusryhmä on osoittanut prekliinisissä kokeissa molempien tapojen tehoavan syöpäkasvaimiin.

Löydös tarjoaa täysin uudenlaisen lähestymistavan KRAS-geenin muutoksista johtuvien syöpien hoitoon: sen sijaan, että geenin toimintaa yritettäisiin estää, sen yliaktivointia voidaan hyödyntää syöpäsolujen tappamiseksi.

Palkittu artikkeli “SHANK3 depletion leads to ERK signalling overdose and cell death in KRAS-mutant cancers” on julkaistu Nature Communications -tiedelehdessä syyskuussa 2024.