Akatemiaprofessori Lauri Aaltonen haluaa tietää enemmän periytyvistä syövistä. Tietoa louhitaan valtavista tietomassoista miljoonilla laskutoimituksilla.

Perimän osuus syövän synnyssä vaihtelee, mutta mitä enemmän sekä potilaan että kasvaimen perimästä tiedetään, sitä paremmin syöpää voidaan hoitaa. Lauri Aaltosen tutkimusryhmän kohteena on paksusuolen syöpä, mutta tuloksia voidaan hyödyntää myös muiden syöpien hoidossa.

”Tutkimus on lähtenyt liikkeelle helpoimmasta. Perimällä on suuri merkitys paksusuolen syövän synnyssä. Siitä tunnetaan noin 35 perimän geenipaikkaa, jotka vaikuttavat jossain määrin alttiuteen sairastua”, Aaltonen kertoo.

Jo 1980-luvun lopulla alkanut tutkimus on johtanut tehokkaaseen seulonta- ja seurantaohjelmaan, joka on vähentänyt sairastavuutta ja kuolleisuutta paksusuolen syöpään.

”Ihmiset osallistuvat seulontoihin kiitettävästi, jos he tietävät kuuluvansa riskialttiiseen sukuun.”

Seulontaan osallistumisesta on konkreettista hyötyä, koska paksusuolen syöpään on tehokas hoito. Sen esiasteet eli adenoomat voidaan poistaa tähystyksessä, jolloin syöpä ei pääse kehittymään lainkaan.

Tätä tutkimuslinjaa ja traditiota edistetään nyt uusin keinoin Suomen Akatemian Syöpägenetiikan tutkimuksen huippuyksikössä Helsingin Biomedicumissa. Lauri Aaltosen tutkimusryhmän ensimmäinen tavoite on, että alttiusgeenin kantajat pystyttäisiin tunnistamaan entistä tarkemmin.

”Alttiusgeenien tunnistaminen auttaa ymmärtämään syövän syntyä ja etenemistä, millä on merkitystä diagnostiikan ja hoidon kehittämisessä.”

Tavoitteena ehkäistä syöpä

Tutkimuksen  keskeinen tavoite on ymmärtää paremmin syöpäbiologiaa. Tietämys suolistosyövän syntyyn ja etenemiseen liittyvistä molekulaarisista tekijöistä pyritään nostamaan uudelle tasolle uuden laskentateknologian avulla. Odotettavissa on uusia lähestymistapoja riskin ennakointiin ja ehkäisyyn sekä syövän diagnostiikkaan ja hoitoon.

Jo aikaisemmilla, kömpelöillä molekyyligeneettisillä tekniikoilla on pystytty selvittämään geenipaikkoja ainakin suurista suvuista. Nyt tutkijoilla on käsillä valtavien datamassojen analyysi.

”Selvitämme monimutkaisten molekulaaristen analyysien avulla, mistä ja millä eri tavoin syöpää voi syntyä. Perimän lisäksi tarkastelemme, miten geenit ilmentyvät perimässä ja minkälaisia epigeneettisiä muutoksia perimässä on”, Aaltonen kertoo

Tutkimus vaatii miljoonia laskutoimituksia. Pelkästään ihmisen perimässä on yli kolme miljardia emäsparia. Menetelmät paranevat ja halpenevat, ja yhdellä eurolla saadaan paljon enemmän tietoa kuin ennen. Toisaalta tilastollisen merkitsevyyden saavuttaminen vaatii entistä enemmän dataa, joten analyysien kokonaiskustannukset kasvavat.

Kaiken työn perimmäinen tavoite on kuitenkin yksinkertainen: ehkäistä syöpää.

”Haluamme ymmärtää paremmin, miten perimän aiheuttama riski pelaa yhteen ympäristötekijöiden ja elintapojen kanssa. Väestötason syöpäalttiuden näkökulmasta olisi hyödyllistä saada täsmällisempiä eväitä siihen, miten elintavoilla voitaisiin ehkäistä syöpää”, Aaltonen lertoo.

Analysoitava ei lopu kesken, sillä perimässä on niin paljon vaihteluita ja ympäristössä erilaisia stressitekijöitä.

Kliiniseen työhön liittyvien tavoitteiden saavuttaminen vaatii syöpäkasvainten tarkkaa kuvaamista. Jokainen syöpätyyppi pyritään luokitella kliinisesti mielekkääseen alaryhmään. Hoidot tehoavat luultavasti eri tavalla eri alaryhmiin, joten tarkka luokittelu mahdollistaa hoidon yksilöllistämisen.

Professori Lauri Aaltosen mielestä tutkimusryhmän hyvä yhteishenki on aina kaikkein tärkeintä. Kaikilla pitää olla hyvä olla, ja huolista pitää pystyä keskustelemaan.
Professori Lauri Aaltosen mielestä tutkimusryhmän hyvä yhteishenki on aina kaikkein tärkeintä. Kaikilla pitää olla hyvä olla, ja huolista pitää pystyä keskustelemaan. (Kuva: Vesa-Matti Väärä)

Työtä riittää, sillä kasvaimen perimä on yhtä lailla ainutlaatuinen kuin ihmisen perimä. Vaikka syöpäkasvain lähtee liikkeelle yhdestä solusta, se kehittyy ajan kuluessa monihaaraiseksi puuksi, jossa jokaisella oksalla on oma geneettinen ja epigeneettinen rakenne.

”Viime aikoina on saatu todisteita myös siitä, että oksat voivat tukea toisiaan. Kasvaimen erilaiset solupopulaatiot eivät siis syntyisikään sattumanvaraisesti, vaan ne olisivat olemassa jossakin tarkoituksessa, esimerkiksi syöttämässä toisilleen kasvutekijöitä”, professori Aaltonen huomauttaa.

Julkiset lähteet auttavat

Eri syövillä on yhteisiä lainalaisuuksia. Mitä enemmän analysoidaan, sitä paremmin voidaan kehittää toimivia hoitoja muihinkin syöpätyyppeihin.

Aaltosen ryhmä hyödyntää löydösten ja tutkimustulosten soveltamiseen myös kattavia suomalaisia rekisteritietoja.  Syöpätauteihin liittyvää julkista tietoa löytyy esimerkiksi Suomen Syöpärekisteristä ja kasvainten perimästä puolestaan kansainvälisistä tietopankeista.

”Julkisten tietolähteiden avulla voimme tarkistaa, onko suolisyöpälöydöksissä ilmennyttä ilmiötä havaittu esimerkiksi rintasyövässä. Omaa tietoa kannattaa tuottaa vain, kun näytteissä on esimerkiksi sellaista taustatietoa, jota ei muualta löydy.”

Julkinen tieto ei ole kuitenkaan aina valmiiksi halutussa muodossa. Lauri Aaltonen muistuttaa, että myös julkisen tiedon käsittely vaatii merkittäviä resursseja. Nykyään on kuitenkin aiempaa helpompaa viedä omat löydökset yleiselle tasolle.

Suuret datamäärät

Isojen datamassojen käsittely vaatii yhteistyötä muiden osaajien kanssa. Aaltonen mainitsee nimeltä samassa huippuyksikössä työskentelevän professori Jussi Taipaleen, joka on maailman johtavia säätelygenetiikan tutkijoita.

Aaltosen omaan ryhmään on koottu monipuolista osaamista tieteen eri aloilta. Kolmasosa tutkimusryhmäläisistä on bioinformatiikan, matematiikan ja tilastotieteen sekä tietojenkäsittelytieteiden osaajia.

”Suurta määrää dataa pitää osata varastoida ja analysoida mielekkäällä tavalla. Analyysien täytyy olla skaalattavissa aina isompiin kokonaisuuksiin. Monesta tutkimuksesta puuttuu tämä ulottuvuus, koska siihen tarvitaan niin paljon resursseja”, Aaltonen sanoo.

Kaikkein tärkeintä on Aaltosen mielestä kuitenkin aina hyvä yhteishenki. Kaikilla pitää olla hyvä olla, ja huolista pitää pystyä keskustelemaan. Näistä ansioista tutkimusryhmä on saanut jopa Helsingin yliopiston työsuojelupalkinnon.

”Tutkimustyö on vaativaa, mutta kiehtovaa. Uuden löytämisen ilo ja toisinaan kohdalle sattuvat potilaskontaktit ovat palkitsevia. Positiivisia hetkiä pääsee kokemaan aika usein.”

Kun kukaan ei enää kuole

Tietoon liittyy myös eettistä pohdintaa. Kun tietoa on saatavilla yhä suurempia määriä, eteen tulee väistämättä kysymys, halutaanko sitä kaikkea käyttää.

Periaatteessa jo nyt on mahdollista tunnistaa ne henkilöt, joille on kasautunut paljon riskialleeleja ja joiden riski sairastua syöpään tai muihin kansantauteihin on selvästi suurempi kuin muiden. Väestötason seulonnat olisi kustannustehokasta keskittää nimenomaan tähän suuren riskin ryhmään.

”En tiedä, halutaanko tällaista tehdä. En halua ottaa kantaa muiden ihmisten puolesta, mutta tällainen on jo teknisesti mahdollista.”

Professori Aaltonen uskoo, että syövästä päästään jollakin aikataululla eroon.

”Tämän olen aina auliisti sanonut, mutta aikataulusta viisaasti vaiennut. Syövästä paranevien osuus kasvaa koko ajan, ja ihmisten elintavat paranevat.  Jollakin aikavälillä syövän hoito saadaan sille tasolle, että kukaan ei enää kuole siihen.”

Akatemiaprofessori Lauri Aaltosen tutkimusryhmä sai vuonna 2016 Syöpäsäätiöltä ja LähiTapiolalta 450 000 euron kolmivuotisen apurahan tutkimukseensa Periytyvät ja elämänaikaiset muutokset kolorektaalisyövässä.

Teksti: Minna Kalajoki
Kuvat: Vesa-Matti Väärä

Akatemiaprofessori Lauri Aaltonen

Syntynyt: Vuonna 1963 Espoossa, jossa asuu edelleen
Harrastukset: Kalastus ja sähly työpaikan joukkueessa
Mitä ilman tutkimustyö ei onnistu: Kahvia
Motto: ”Hyvässä ilmapiirissä syntyy huipputulosta.”