Analys av proteiner i vävnad kan ge bättre cancerbehandling

Vad är proteombaserad medicin?

– Proteomet är alla proteiner som finns i en cell eller vävnad vid en viss tidpunkt. Proteombaserad medicin handlar om att mäta dem och använda den informationen för att få information om individens sjukdom och exempelvis styra val av behandling, säger Janne Lehtiö, professor vid institutionen för onkologi-patologi vid Karolinska Institutet.

Hur skiljer det sig från genombaserad medicin?

– Genombaserad medicin handlar om att använda information om genomet – allt DNA som finns i en cell – för exempelvis diagnostik eller behandlingsval. Men det är proteiner som utför funktionerna i cellerna och proteiner är måltavlor för nästan alla läkemedel. Därför behövs information om proteinerna för att förstå de biologiska mekanismerna bakom hälsa och sjukdom.

Vilken typ av kunskap kan proteominformationen tillföra?

– Många komplexa sjukdomar, som diabetes och cancer, orsakas inte av en utan av många förändringar i genomet. Därför är det svårt att räkna ut hur de tillsammans orsakar sjukdomen. Men på proteinnivå kan resultatet av de genomiska förändringarna synas tydligare, vilket ger oss en chans att förstå hur man bäst ska behandla sjukdomen.

– Jag arbetar med proteogenomik, som handlar om att kombinera information från både genomet och proteomet. Det kan till exempel ge svar på frågor som hur en mutation påverkar alla cellens proteiner eller påverkar aktiviteten hos de proteiner som det finns läkemedel riktade mot.

Hur långt har forskningen om proteombaserad medicin kommit?

– De senaste fem åren har teknikerna för att mäta ett stort antal proteiner samtidigt utvecklats, så att vi nu kan mäta i proteomet i patientprover. Vi vet att proteomet ger intressant information och det börjar komma spännande publikationer som visar det, bland annat för olika cancerformer. Hittills har forskningen mest baserats på analys av redan insamlat tumörmaterial. Nu måste vi börja analysera patientprover vid behandlingsbeslut, för att utvärdera hur den informationen kan påverka kliniska beslut i relation till andra tillgängliga data.

Hur kan det här påverka vården av cancerpatienter? 

– I slutänden kan det innebära att vi kan välja den bästa behandlingen för patienten och undvika behandlingar som man tror inte har effekt, utifrån kunskap om patientens proteom. Jag tror också att proteombaserad medicin och proteogenomik kommer att vara avgörande om vi ska lära oss hur vi bäst kombinerar flera cancerläkemedel till en effektiv cocktail.

Nu publicerar du och dina kollegor en artikel i Nature Cancer där ni har undersökt proteomet och genomet i prov från lungcancertumörer. Vad visar de resultaten?

– Vi ser att det baserat på proteomet går att dela in tumörerna i nya undergrupper som skiljer sig åt på intressanta sätt. Tumörerna försöker gömma sig från kroppens immunförsvar genom att använda olika mekanismer, och de mekanismerna är olika mellan grupperna. Det är betydelsefull information eftersom det påverkar om patienten kommer att vara hjälpt eller inte av vissa immunterapier, som är viktiga cancerläkemedel som används idag.

Hur går ni vidare?

– Vi ska börja göra proteomanalys för lungcancerpatienter som kommer in till Karolinska Universitetssjukhuset. Arbetet kommer att ingå i den lungcancerpilot som ska startas inom Karolinska Institutets task force för precisionsmedicin.

– Till att börja med ska vi samla in proteominformationen parallellt med andra typer av data. Vi ska se hur patienten svarar på de behandlingar hon får, och om vi hade kunnat förutsäga det svaret bättre utifrån våra forskningsresultat om proteomet. Sedan kan det bli aktuellt med en studie där patientens proteominformation får styra vilka behandlingar som ges, för att se om det ger ett bättre behandlingssvar än dagens sätt att välja behandling.