Tekoäly on mullistanut syöpätutkimuksen
Tulevaisuuden hoito ottaa ensiaskeleitaan nyt. Verikoe voi riittää antamaan tietoa syövästä DNA:n tarkkuudella ja ohjata oikeaan hoitoon. Syöpätutkija Sampsa Hautaniemi tutkii tekoälyn avulla munasarjasyöpää. Tekoäly voi auttaa kohdentamaan potilaalle oikeaa täsmähoitoa.
”Pääkysymyksemme on, miksi munasarjasyövän kasvaimet ensin vastaavat hoitoon hyvin, mutta sen jälkeen syöpäsolut tulevat vastustuskykyisiksi kemoterapialle”, syöpätutkija, tekniikan tohtori, DI Sampsa Hautaniemi kertoo.
Hänen tutkimusryhmänsä haluaa ymmärtää, mistä muuntuminen johtuu. Toinen asia on, että kun opitaan ymmärtämään, mitä pystytään tekemään. Mitä hoitoja käyttää tai olla käyttämättä?
Tekoäly on muuttanut dramaattisesti syöpätutkimusta. Pystytään mittaamaan enemmän, nopeammin ja halvemmalla.
Tekoäly nujertaa syöpää
Ihmisen koko perimä saatiin määritettyä eli sekvenoitua 2000-luvun alussa. Tämä on johtanut massiiviseen mittausteknologian kehittymiseen. Kasvaimia ja ihmisistä otettuja näytteitä voidaan määrittää geenien ja proteiinien tarkkuudella. Luvut ovat käsittämättömän suuria. Yhdessä solussa on yli 20 000 proteiinia koodaavaa geeniä.
”Kun näitä mitataan, et voi avata ihmisen perimää Excel-taulukkoon, vaan tarvitset tehokkaampia menetelmiä. Nykyaikaista syöpätutkimusta ei voi tehdä ilman koneoppimista eli tekoälyä”, Hautaniemi sanoo.
Yksi harppaus eteenpäin on se, että munasarjasyöpäpotilaalta pystytään mittaamaan syöpäkasvaimen perimän muutoksia monessa aikapisteessä.
”Näyte, joka otettiin potilaalta 5-6 vuotta sitten, ei välttämättä vastaa tilannetta nyt. Lääkkeet, joita käytetään kemoterapiassa, muokkaavat suoraan syövän perimää. Kun näyte saadaan verestä, se voidaan ottaa diagnoosihetkellä, ensimmäisen hoitokerran jälkeen ja vielä kerran silloin, kun annetut hoidot eivät enää toimi. Nähdään, miten kasvain muuttuu ajan mittaan”, Hautaniemi kuvailee.
Mittaaminen ei maksa montaa tuhatta euroa. Lopputuloksena on niin valtava määrä dataa, että on pakko käyttää koneoppimisen menetelmiä. Syöpätutkimus on muuttunut dramaattisesti: pystytään mittaamaan enemmän, nopeammin ja halvemmalla.
Syöpä löytyy verinäytteestä
Hautaniemi on kehittänyt menetelmän seuloa munasarjasyöpää verinäytteestä. Tätä kutsutaan nestebiopsiaksi. Syöpäkasvaimen DNA saadaan selville pelkästään veressä kiertävästä kasvain-DNA:sta, mikä on todella merkittävä edistysaskel. Tätä edistysaskelta Hautaniemen tutkimusryhmä tutkii nyt Syöpäsäätiön suurapurahan avulla.
Tutkimusrahoitus on haaste. Rahoituksen hankkiminen vie valtavasti tutkijan aikaa. Syöpäsäätiöltä saatu suurapuraha onkin äärettömän tärkeä. Hautaniemen tutkimusryhmässä se on merkinnyt erityisesti mahdollisuutta palkata ja kouluttaa nuoria tutkijoita.
Pienestä potilasjoukosta valtavasti tietoa
Suomessa munasarjasyöpään sairastuu vuosittain 450 naista. Tutkimusryhmä seuraa runsasta 30 tutkimuspotilasta, joilta tutkimusnäytteet otetaan hoitoon liittyvien rutiinitutkimusten ohessa. Vaikka potilasmäärä on pieni, saatava tietomäärä on erittäin suuri.
Hautaniemen tutkimusryhmä analysoi näytteistä saatavaa dataa. Siinä, jos jossain, ratkaisevaa on laatu. Mikäli näytekeräys menee pieleen, tulokset eivät vastaa todellisuutta.
Hautaniemi ottaa mielellään ja voimakkaasti kantaa tutkimusten suunnitteluun. Hän koordinoi EU:n laajuista projektia, ja ratkoo yhdessä kliinikoiden kanssa, mitä näytteitä kerätään ja millä tavoin ne käsitellään systemaattisesti. Vasta kun näytteet ovat vertailukelpoisia, päästään analyysiin ja vastaamaan kysymyksiin: miksi syöpäsolut tulevat vastustuskykyisiksi ja miten ne voidaan tappaa.
“Tulevaisuuden visio on analysoida syöpäkasvaimen perimä verestä otettavasta näytteestä ja kohdistaa hoidot sen mukaan.”
Suomalaisnaiset hyötyvät tutkimuksesta
Hautaniemi pitää tärkeänä, että tutkimuksen fokuksessa ovat suomalaiset potilaat. Suomessa munasarjasyöpää sairastavien potilaiden lääkehoidoissa ei ole suuria eroja. Aineisto on vertailukelpoista. Tutkimus toivottavasti hyödyttää suomalaisia potilaita.
Jos tutkimuspotilaan syöpä muuttuukin viiden vuoden päästä hoidoille vastustuskykyiseksi, tutkimus voi paljastaa syöpäkasvaimen perimästä juuri sen akilleen kantapään. Näin on jo tapahtunutkin. Potilaan verinäyte paljasti jo nyt yhdeltä munasarjasyöpäpotilaalta verenkierrosta geenimuutoksen. Sen perusteella havaittiin, että vaikka aiempi lääkitys ei enää tehonnut, voitiin ehdottaa uutta kombinaatiohoitoa. Tulevaisuuden hoito-optiosta tuli yhden potilaan kohdalla jo todellisuutta.
“Merkittävää on, että tutkimuksesta tehtyjä löydöksiä voidaan käyttää potilaan elämän parantamiseen”, sanoo Hautaniemi.
Suurin este tutkimustulosten käytössä potilaiden hoitoon on nyt lainsäädäntö. Se ei ota huomioon, tutkitaanko terveen ihmisen vai syöpäsairaan potilaan kasvaimen perimää.
“Mielestäni lainsäädännön pitäisi olla suopea sille, että tutkimuksissa saatuja tuloksia pystyttäisiin helposti tai kohtuullisen helposti hyödyntämään suomalaisten potilaiden hoidossa.”
Tulevaisuuden visio olisi analysoida syöpäkasvaimen DNA:ta suoraan verestä muissakin syövissä.
“Jos on mahdollisuus analysoida kasvaimen perimä verestä otettavasta näytteestä ja kohdistaa hoidot sen mukaan, se on mielestäni aivan vallankumouksellinen keino hyödyntää perimän määrittelyä, sekvenointia ja koneoppimista potilaiden hoidossa.”
Teksti: Sini Silvàn
Kuva: Eeva Anundi
Tilaa uutiskirje
Koskettaako syöpä sinua? Uutiskirjeessämme pääset lukemaan koskettavia tarinoita elämästä syövän kanssa ja ajankohtaista tietoa syöpätutkimuksesta ja kampanjoistamme. Uutiskirje odottaa sinua sähköpostissasi 1-2 kertaa kuukaudessa. Uutiskirjeen yrityksille voit tilata täältä.
Käsittelemme henkilötietojasi tietosuojaselosteen mukaisesti.
Syöpäsäätiö on Suomen suurin yksityinen syöpätutkimuksen rahoittaja. Lahjoituksilla tuetaan myös syöpään sairastuneita ja heidän läheisiään. Syöpäsäätiö muodostaa yhdessä Suomen Syöpäyhdistyksen ja Syöpärekisterin kanssa Syöpäjärjestöt.