Bättre diagnos för barn med hjärntumör genom epigenetisk kartläggning

En fördjupad genetisk analys av tumörprover från alla barn med tumör i hjärna och ryggmärg kan ge en mer precis diagnostik. I en ny studie visar forskare vid Göteborgs universitet att analyser av tumörers metyleringsprofil kan användas, och på Sahlgrenska Universitetssjukhuset har analysmetoden redan införts.

Det är ovanligt att barn drabbas av tumörer i hjärna eller ryggmärg; cirka 80 nya fall i Sverige per år. Det kan då röra sig om ett stort antal olika typer av tumörer, och det är ibland utmanande för vården att ställa rätt diagnos. Beroende på var tumörerna sitter och vilken typ av tumör det är ger de upphov till olika symtom, har olika prognos och kräver olika behandling.

Reglerar hur gener används

Cancer orsakas vanligen av genetiska förändringar (mutationer) i cellens DNA. Dessa förändringar kan vara medfödda, men kan också uppstå spontant under livet.

Utöver mutationer i DNA kan cancer också orsakas av epigenetiska förändringar. Epigenetik är det maskineri i celler som reglerar hur generna används och som därmed styr hur en cell utvecklas. Den epigenetiska processen har visats påverka utveckling av cancer och har en viktig roll i diagnostiken av hjärntumörer.

I en nationell studie har tumörmaterial samlats in från alla barn som opererats i Sverige för tumörer i hjärna och ryggmärg under 2017–2020. Totalt rör det sig om prover från 240 barn. Proverna har analyserats i Göteborg och klassificerats med en algoritm som bygger på information från tusentals hjärntumörer.

Unik profilbild

– Vi har fokuserat på den del av epigenetiken som kallas för DNA-metylering, som reglerar möjligheten för gener att uttryckas. Vi har tagit fram en unik profilbild för varje tumör genom att mäta var metylgrupperna sitter på DNA-strängen i tumörprovet, säger Helena Carén, docent och cancerforskare på Sahlgrenska akademin vid Göteborgs universitet som lett arbetet med studien.

Resultaten visar att klassificeringen baserad på metyleringsprofil överensstämde väl med den diagnos som barnen fått med standarddiagnostik. För 78 procent av proverna kunde DNA-metyleringsprofilen knytas till en specifik tumörklass, och i de flesta fall överensstämde denna med den etablerade diagnosen. Men 14 av barnen (6 procent av proverna) fick en annan diagnos, och för 11 av dessa barn (5 procent av proverna) skulle den nya diagnosen ha påverkat den kliniska handläggning som barnen fick.

En mer precis diagnos

– Vi kan konstatera att metyleringsanalys ger en mer precis diagnos och i fem procent av dessa fall skulle resultatet från denna analys ha en direkt påverkan på den kliniska handläggningen. Studien visar att DNA-metyleringsprofilerna med fördel kan användas som ett integrerat verktyg i den kliniska diagnostiken, säger Elizabeth Schepke, doktorand på Sahlgrenska akademin vid Göteborgs universitet och barnonkolog på Barncancercentrum vid Sahlgrenska Universitetssjukhuset, som är studiens förstaförfattare.

Resultaten publiceras i tidskriften Neuropathology and Applied Neurobiology. Studien är genomförd i samarbete med regionala barncancercentra i hela landet och Sahlgrenska Universitetssjukhuset.

– Analysen fungerade bra på alla sorters tumörer, även de tumörer som har en relativt låg tumörcellshalt, vilket är en viktig information för det kliniska arbetet, säger Maja Löfgren, forskare på Sahlgrenska akademin vid Göteborgs universitet, som också är medförfattare till studien.

Steg mot precisionsmedicin

Idag överlever allt fler barn och unga sin cancer. Vanligen opereras tumören bort, följt av olika behandlingar som cytostatika, ny operation, strålning och eventuellt riktad behandling. Många av barnen lever dock länge med biverkningar och komplikationer efter genomgången sjukdom och behandling.

Studien innebär ett tydligt steg i riktning mot precisionsmedicin för hjärntumörer hos barn. Resultaten har redan lett till att DNA-metylering kartläggs för alla tumörer i hjärna och ryggmärg som opereras ut från barn i Sverige. Analyserna genomförs vid Sahlgrenska Universitetssjukhuset, där metoden också används för prover från vissa vuxna patienter.

Metoden att analysera det epigenetiska mönstret hos barn med hjärntumörer används även internationellt vid några sjukhus, för fall som framstår som mer komplicerade. Den här studien visar på nyttan med metoden även för diagnosfall som framstått som mindre komplicerade.

Titel: DNA methylation profiling improves routine diagnosis of paediatric central nervous system tumours: A prospective population-based study; https://doi.org/10.1111/nan.12838