Ny computermodel kan forudsige forløb af prostatakræft

Et internationalt hold af forskere fra Danmark og Tyskland har ud fra patientdata udviklet en computermodel, der kan være med til at forudse sygdomsforløbet for prostatakræft.

Forskerne har samtidig fundet det enzym, der tyder på at være udløseren af nogle af de første mutationer i prostatakræft.

Prostatakræft er en af de hyppigst diagnosticerede kræfttyper hos mænd i den vestlige verden med mere end en million nye tilfælde hvert år. En af hovedudfordringerne er at give en prognose for, om kræften udvikler sig aggressivt. I studiet har forskerne undersøgt de første mutationer i prostatakræft og udviklet en computermodel, som er beskrevet i et nyt studie netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Cancer Cell.

Forskerne har indtil videre samlet patientdata på omkring 300 mænd, der har fået sekventeret hele deres kræftgenom, hvor alle mutationer i tumoren bliver kortlagt. Ud fra datasættet har forskerne udviklet computermodellen, som kan bruges til at forudsige sandsynligheden for, hvordan prostatakræft for en given patient vil udvikle sig.

"Hvis vi har en patient med en bestemt serie af mutationer, så kan vi bruge modellen til at forudsige den mest sandsynlige næste mutation, som patienten vil få på et tidspunkt - og hvordan det så vil påvirke patientens kliniske situation. Eksempelvis kan vi forudsige med en vis sandsynlighed, at hvis du har mutation A, så får du mutation B, før du får C. Vi kan samtidig forudsige, hvorvidt den næste mutation vil ændre det kliniske udfald," siger gruppeleder og medforfatter til studiet Joachim Weischenfeldt, BRIC, KU.

Han regner med, at forskerne inden for de næste år når op på data fra flere tusinde patienter.

Computermodellen er i øjeblikket i gang med at blive implementeret på en klinik i Tyskland. Forskerne forventer, at det kommer til at tage to til tre år at få modellen helt implementeret og være en integreret del af klinikkens processer. Senere i en ikke alt for fjern fremtid håber forskerne på, at modellen også kan blive indført på hospitaler i andre lande, blandt andet Danmark.

Mutationsmekanisme sætter sygdommen i gang

De omkring 300 patienter fra studiet har alle fået sekventeret hele deres genom. Med en genomsekventering bliver det muligt at skræddersy behandling til den enkelte – også kaldet personlig medicin. Hovedparten af patienterne, som forskerne har brugt data fra, har været såkaldte early-onset patienter. Den gruppe bliver defineret som mænd, der får konstateret prostatakræft, før de fylder 55 år.

"Prostatakræft udvikler sig typisk over mange år. Derfor har vi været særligt interesseret i den gruppe af patienter, hvor kræften bliver opdaget i en ung alder, da vi hos dem kan analysere tumoren tidligt. Det er et vigtigt element for at finde ud af, hvad det er, der initierer den, fordi vi på den måde får et renere billede af de første mutationer og ændringer, der sker i tumoren," siger medforfatter Clarissa Gerhauser fra det tyske kræftforskningscenter DKFZ.

Præcis hvad, der initierer prostatakræft, har hidtil ikke været kendt. Men i arbejdet med og fokus på tumorer, som bliver opdaget tidligt, har forskerne fundet en mutations-mekanisme, der involverer et enzym kaldet APOBEC. Enzymet kan være med til at sætte sygdommen i gang – det vil sige udløse nogle af de allerførste mutationer i prostatakræft.

"Vi har en hypotese om, at enzymet muterer prostatacellerne en lille smule hele tiden. Hver gang cellen deler sig, så er der en sandsynlighed for, at APOBEC forårsager mutationer. Hvis du har tidlig prostatakræft, så har du måske et par mutationer forårsaget af APOBEC. Tyve år senere har du måske 10-20 mutationer," siger medforfatter Jan O. Korbel, gruppeleder ved Det Europæiske Molekylærbiologiske Laboratorium i Heidelberg (EMBL).

Det hyppigste onkogen i prostatakræft involverer et helt bestemt fusionsgen. APOBEC enzymet kan være medvirkende til at forårsage dette fusionsgen. Forskerne kan ikke sige, at der er kausalitet, men der er en klar sammenhæng mellem mutationer forårsaget af APOBEC og forekomst af andre større mutationer som for eksempel dette fusionsgen i prostatakræft.

Forskerne har desuden fundet et formodet nyt onkogen i prostatakræft – ESRP1 - som er associeret med meget hurtigt-delende og særdeles aggressiv prostatakræft. Det sidder meget tæt på et allerede kendt onkogen, og forskerne tror, at det er derfor, man tidligere ikke har opdaget det. I studiet viser forskerne, at onkogenet ESRP1 kan bruges som en mulig ny biomarkør til at påvise, om en patient får aggressiv prostatakræft, som er blevet valideret på en kohorte af 12.000 patienter med prostatakræft.

Studiet er blevet til i et stort tværnationalt samarbejde med Universiteter fra blandt andet Tyskland, Norge, Canada og Danmark. Ud over KU, DKFZ, EMBL har blandt andet Max Planck Institute for Molecular Genetics og Charité – Universitätsmedizin Berlin med professor og medforfatter Thorsten Schlomm, der står i spidsen for den kliniske implementering af computermodellen på klinikken i Tyskland, været med i studiet.