Tutkijat soittivat soluille musiikkia ja kurkunpääsyövän aggressiivisuus väheni

“Mitä musiikkia soitetaan meidän soluille?” Tällä keskustelulla alkoi uraauurtava kurkunpääsyövän tutkimus, joka paljasti tutkijoille syöpätyypin aiemmin tuntemattoman herkkyyden kehitteillä olevalle täsmälääkkeelle.

Kurkunpääsyöpä on tavallisimpia pään ja kaulan alueen pahanlaatuisia kasvaimia. Syövän yleisin ensioire on äänen käheytyminen, sillä syöpä ilmenee yleisimmin äänihuulissa ja niiden liikkuminen estyy vähitellen syövän kehittyessä. Liikkuminen vähenee, koska äänihuulten kudokset jäykistyvät ja syöpä tunkeutuu ympäröivään kudokseen.

Merkittävimmät riskitekijät taudille ovat tupakointi ja runsas alkoholin käyttö. Pitkälle edenneen kurkunpääsyövän ennuste on huono ja syöpään ei ole täsmälääkehoitoja.

Mitä jäykempi kudos, sitä pahanlaatuisempi syöpä

Tutkijat ovat tienneet jo pitkään, että lisääntynyt kudosjäykkyys lisää syövän pahanlaatuisuutta liikkumattomissa kudoksissa, kuten rinta-, maksa- ja haimasyövässä, sillä solut tunnistavat ympäristönsä fysikaalisia ominaisuuksia ja reagoivat niihin. Solujen herkkyys ulkoisille voimille sai tutkijat kiinnostumaan kurkunpääsyövästä, joka kehittyy alati liikkuvaan kudokseen.

– Pohdimme, voisiko ‘liike olla lääke’ ja myötävaikuttaako kudoksen jäykistyminen liikkumattomaksi syövän kehitykseen, Suomen Akatemian huippuyksikön johtaja, akatemiaprofessori Johanna Ivaska kertoo.

– Kehittelimme ajatusta yhdessä huippuyksikön varajohtajan professori Sara Wickströmin ja hänen tutkimusryhmänsä kanssa. Otimme heidän avullaan käyttöön bioreaktorin, jossa soluja kasvatettiin kaiuttimen päällä värähtelevällä kalvolla, Ivaska selittää

Tutkimuksen pääkirjoittaja, Turun yliopistosta hiljattain väitellyt Jasmin Kaivola keksi liittää laitteeseen vanhan matkapuhelimen soittamaan ääniä ja musiikkia ja kokeet alkoivat.

Värähtely vaikutti syöpäsoluihin

Tutkijoiden ennustukset osuivat oikeaan ja syöpäsolujen altistaminen äänihuulen värähtelyä jäljittelevälle värähtelylle vähensi syöpäsolujen pahanlaatuisuutta. Yksi muutoksista oli YAP-nimisen proteiinin väheneminen soluissa.

Tutkijat käyttivät noin 200 suomalaisen potilaan aineistoista kerättyjä varhais- ja edenneen vaiheen kurkunpääsyöpänäytteitä ja havaitsivat, että kudosjäykkyyttä lisäävien proteiinien normaalia runsaampi ilmeneminen lisäsi YAP-proteiinin aktiivisuutta ja ennusti kuolemaa. Kokeellisessa syöpämallissa nähtiin, että syöpä oli herkkä kehitteillä olevalle YAP-proteiinin toimintaa estävälle täsmälääkkeelle.

Jasmin Kaivola toteaa, että nyt tehty tutkimus on täysin uraauurtava, koska kehittyvien syöpien biomekaniikkaa ei ole aiemmin ei ole tutkittu liikkuvissa kudoksissa. Kaivolasta olisi mielenkiintoista selvittää, onko heidän löytämällään mekanismilla ennustearvoa muissa liikkuvien kudosten syöpäryhmissä, kuten keuhkosyövässä.

– Olemme innoissamme tuloksista ja uskomme, että tutkimustuloksemme voivat johtaa näiden lääkkeiden kehittäjiä tutkimaan niiden soveltuvuutta myös tähän huonon ennusteen vaikeasti hoidettavaan syöpään, Kaivola sanoo

Tuore tutkimus on julkaistu erittäin arvostetussa Nature Materials -tiedelehdessä. Työ liittyi Suomen Akatemian rahoittamaan Solumekaniikka biologisten esteiden toiminnassa -huippuyksikköön ja se tehtiin pääosin Turun biotiedekeskuksen tutkimuslaboratoriossa akatemiaprofessori Johanna Ivaskan ryhmässä. Siihen osallistui myös Turun ja Helsingin yliopistollisesta keskussairaalasta kolme suusyöpiä hoitavaa ja tutkivaa lääkäriä sekä pehmeän aineen fysiikan tutkijoita Wienin yliopistosta ja Milanosta.

InFLAMES on Turun yliopiston ja Åbo Akademin yhteinen lippulaivahanke. Se tähtää uusien lääkekehityskohteiden tunnistamiseen ja lääkekehitykseen yhdessä biotekniikka- ja lääkeyritysten kanssa. Lippulaiva edistää myös diagnostiikkaa, jolla potilaille voidaan räätälöidä sopivat täsmähoidot. InFLAMES on osa Suomen Akatemian lippulaivaohjelmaa.