Syöpä – Mikä se on?

Mitä syöpä on ja miten syöpään löydetään hoito?  Aggressiiviset syöpäsolut tuntuvat aina olevan yhden askeleen edellä, mutta nyt tutkijat ovat vihdoin saavuttamassa niitä.

© CLAUS LUNAU & SHUTTERSTOCK

Näin syntyy tehokas hoito syöpään

Lupaavat uudet hoitomenetelmät pettävät joka päivä taistelussa syöpää vastaan. Aggressiivisen taudin muuntuneet solut tuntuvat aina olevan askeleen tiedettä edellä. Tutkijat kurovat kuitenkin etumatkaa umpeen muuntogeenisten immuunisolujen ja tekoälyn avulla. Syöpä lyödään sen kotikentällä.

keskiviikko 28. helmikuuta 2018 teksti Johann Mar Gudbergsson & Christian Juul

Lupaava uusi lääke pysäytti kasvainten kasvun hiirikokeissa vuonna 1999. SPI-77-niminen hoito tehosi tavallisia syöpälääkkeitä paremmin vieläpä aiheuttamatta yhtä pahoja sivuvaikutuksia. 

Pian toiveikas lääkeyhtiö pumppasi miljoonia potilaskokeisiin, mutta tutkimushanke tyssäsi heti alkuun.

95 % uusista syöpähoidoista hylätään 

SPI-77 ei vaikuttanutkaan odotusten mukaisesti ja jouti romukoppaan. Toiveita herättävä lääke-ehdokas koki saman kohtalon kuin yli 95 prosenttia niistä kehitteillä olevista syöpähoidoista, jotka ovat edenneet potilaskoevaiheeseen. 

Jopa niillä lääkkeillä, jotka on hyväksytty käyttöön, on usein vain hyvin rajallinen teho. Samaan aikaan muihin tarkoituksiin, kuten tulehdusten hoitoon, kehitetyt lääkkeet läpäisevät ihmiskokeet paljon paremmin.

Kuinka moni saa syövän? 

Syöpäsolujen uskomattomasta kyvystä kestää lähes kaikki lääkäreiden hyökkäykset seuraa, että sairaus vaatii joka vuosi yli kahdeksan miljoonan ihmisen hengen. 14,1 miljoonaa uutta tapausta rekisteröidään vuosittain, ja luvun ennustetaan kasvavan 23,6 miljoonaan vuoteen 2030 mennessä. 

Tutkijat eivät ole kuitenkaan luovuttaneet. He ovat nyt kartoittaneet uusien uraauurtavien hoitojen tiellä olevat esteet ja valmistautuvat raivaamaan ne lopullisesti.

Solut tuhoavat oman kotinsa

Syöpäsolu – Mitä syöpä on?

Syöpäsolu ja dna-kopio 

© Shutterstock

Lue lisää syöpätutkimuksen suurimmista haasteista – ja parhaista ratkaisuista – seuraavasta Tieteen Kuvalehdestä. 

Joka sekunti elimistösi miljardit solut tekevät työtä korkeapaineella pitääkseen sinut elossa. Ne jakautuvat, tuottavat kirjavan kokoelman erilaisia proteiineja, viestivät keskenään ja tappavat itsensä kokonaisuuden hyväksi. 

Huolimatta tästä loputtomasta tehtäväsarjasta kehon koneisto toimii usein yllättävän ongelmattomasti. Siltä se ainakin näyttää ulospäin. Syvällä yksittäisissä soluissa syntyy kuitenkin jatkuvasti paljon virheitä, joilla voi olla arvaamattomat seuraukset muiden kehonosien toiminnalle.

Kun jokin solusi jakautuu, se kopioi dna:nsa, jotta sen kaksi tytärsolua saavat kukin oman kopionsa.

Mitä syöpä on?

Monistus ei kuitenkaan aina onnistu täydellisesti. Onneksi solulla on tehokkaat työkalut, joilla se voi korjata virheet heti niiden synnyttyä. Jotkin kemialliset aineet ja ympäristöstä tuleva säteily voivat kuitenkin aiheuttaa virheitä, joita solu ei pysty korjaamaan. 

Seurauksena on, että ne dna-kopiot, jotka solu siirtää jälkeläisilleen, jäävät virheellisiksi. Äkillisiä perimän muutoksia kutsutaan mutaatioiksi. Useimmat virheet ovat harmittomia, mutta joskus ne muuttavat tärkeiden proteiinien tuotantoa ohjaavia geenejä.

Mikä on syöpäkasvain?

Jos nekin muuntuvat, solusta tulee syöpäsolu, joka jakautuu jakautumistaan ja saa aikaan solurykelmän.

Niin muodostuu kasvain, joka voi tuhota kasvupaikkana olevan ruumiinosan. Hallitsematon kasvu johtaa myös siihen, että syöpäsolut tekevät enemmän virheitä jakautuessaan. 

Siksi syntyy jatkuvasti lisää mutaatioita, jotka voivat antaa soluille uusia ominaisuuksia. Niiden ansiosta solut voivat esimerkiksi irrottautua kasvupaikastaan ja levitä toisiin ruumiinosiin. Aggressiiviset solut saavat elimet pettämään yksi toisensa jälkeen ja tekevät vähitellen lopun siitä kehosta, jossa ne ovat itse syntyneet.

Taistelukaasusta syöpälääkkeeksi

Syövän lääkehoidon kehitys

1. maailmansodan sinappikaasuhyökkäysten uhrit auttoivat tutkijoita kehittämään syövän lääkehoitoa.

© UNIVERSAL HISTORY ARCHIVE/ GETTY IMAGES

Tutkijat ovat löytäneet kasvainten merkkejä 70 miljoonaa vuotta vanhoista dinosauruksen luista ja 120 000 vuotta sitten eläneiden neandertalinihmisten jäännöksistä. 

Syöpä ei siis ole mikään uusi sairaus.

Ensimmäinen hoito rintasyöpään

Noin 3 600 vuoden takaisten kirjoitusten perusteella tiedetään, että faraoiden Egyptissä yritettiin hoitaa rintasyöpää alkeellisella kirurgialla.

Ensimmäisen nykyaikaisen rintasyöpäleikkauksen teki yhdysvaltalainen lääkäri William Halsted vuonna 1882. Vain 14 vuotta myöhemmin keksittiin toinen menetelmä.

Ranskalainen Victor Despeignes keksi pommittaa kasvainta röntgensäteillä. Kumpikin menetelmä oli tehokas.

Ranskalaispotilaan kasvain pieneni puoleen, mutta syöpähoidosta ei voinut vielä puhua. Säteilyllä todettiin olevan haittoja, ja sen käyttöä oli vaikea puoltaa, koska se aiheutti syöpää.

Sinappikaasun tervehdyttävä salaisuus

Ensimmäisen maailmansodan kauheuksien keskellä ilmaantui uusia ase syöpää vastaan: kemiallisen sodankäynnin väline sinappikaasu. Taistelukaasu tappoi noin 90 000 ihmistä ja aiheutti vammoja yli miljoonalle.

Sinappikaasussa piili kuitenkin lääketieteellisesti mielenkiintoinen ominaisuus. Kun lääkärit tutkivat eloon jääneitä, he havaitsivat, että potilailla oli poikkeuksellisen vähän valkosoluja veressään. 

Tämän tiedon innoittamana yhdysvaltalaistutkijat Louis Goodman ja Alfred Gilman selvittivät pari vuosikymmentä myöhemmin, kuinka sinappikaasu vaikuttaa imusolmukesyöpään, joka syntyy imukudokseen perustuvan lymfaattisen järjestelmän valkosoluissa.

Ensimmäinen lääkehoito  

Koska leikkaus- ja sädehoito eivät tehneet selvää potilaan aggressiivisista syöpäsoluista, jotka olivat leviämässä muihin ruumiinosiin, hänelle annettiin 27. elokuuta 1942 ensimmäiset annokset sinappikaasun vaikuttavaa ainetta. 

Kymmenen päivän kuluttua kasvaimet olivat hävinneet. Goodman ja Gilman olivat kehittäneet maailman ensimmäisen syövän lääkehoidon eli kemoterapian, joka ei vaatinut tuekseen kirurgiaa eikä sädetystä. Sen teho perustui yksinomaan kemiallisen aineen kykyyn tuhota syöpäsoluja ja estää niitä lisääntymästä.

Hoito ei ollut kuitenkaan optimaalinen. Lääke teki potilaan hyvin sairaaksi, ja jo kuukauden kuluttua syöpä uusiutui. Toinen hoitokerta osoittautui liian raskaaksi potilaalle. Hän kuoli pian sivuvaikutuksiin

Hoitomuoto syöpään

Vielä nykyäänkin syöpä yritetään useimmiten saada kuriin leikkaus-, lääke- tai sädehoidolla. 1940-luvun jälkeen tapahtuneesta kehityksestä huolimatta minkään kolmen vaihtoehdon perusongelmia ei ole ratkaistu.

Kirurgia ja sädehoito eivät voi nujertaa syöpää tarpeeksi tehokkaasti, kun se on jo alkanut levitä elimistössä. Lääkkeet pystyvät puolestaan iskemään syöpäsoluihin kaikkialla kehossa, mutta niillä on yhä pahoja sivuvaikutuksia, sillä ne vaikuttavat haitallisesti myös normaaleihin kudoksiin.

Lääke pakataan rasvapalloihin

Hoito syöpään

Tutkijat Yechezkel Barenholz ja Alberto Gabizon kehittivät mikroskooppiset pallot, jotka voivat kuljettaa lääkettä kasvaimeen

© NATI SHOHAT/FLASH90

Älä anna tärkeimpien tiedeuutisten mennä ohi – tilaa Tieteen Kuvalehden UUTISKIRJE suoraan sähköpostiisi

Israelilaiset tutkijat Yechezkel Barenholz ja Alberto Gabizon kehittävät uutta tapaa kuljettaa lääke syöpäsoluihin. Tavoitteena on suojella kehon terveitä soluja. Ideana on pakata soluille myrkyllinen antibiootti doksorubisiini mikroskooppisiin rasvapalloihin, liposomeihin, joiden läpimitta on vain 100 nanometriä.

Eläinkokeissa veren mukana kiertävät pikku pallukat eivät joutuneet tekemisiin terveiden solujen kanssa, ennen kuin ne päätyivät kasvaimeen ja vapauttivat soluille tuhoisan sisältönsä.

Vähemmän haittavaikutuksia kuin perinteisellä kemoterapialla

Täsmäiskun onnistumisen selittää se, että liposomit pääsevät syöpäsoluihin kasvainta ympäröivien epänormaalien, vuotavien suonten kautta. Perillä lääke tihkuu ulos liposomeista ja imeytyy syöpäsoluihin.

Barenholz ja Gabizon kehittivät mikroskooppisia palloja yli kymmenen vuotta ennen potilaskokeita, joissa liposomeilla todettiin vähemmän haittavaikutuksia kuin perinteisellä kemoterapialla.

Euroopassa ja Yhdysvalloissa on hyväksytty liposomeihin perustuvat Caelyx- ja Doxil-nimiset valmisteet. Caelyxin menestys vauhditti tehokkaammin eri syöpiä hävittävien liposomityyppien kehitystyötä.

Lupaava lääke sai hylkäystuomion 

Lääkeaine SPI-77 kuului niihin toiveita herättäviin hoitoihin, jotka syntyivät Caelyxin vanavedessä. Kuten Caelyx valmiste koostui mikroskooppisista rasvapalloista, mutta doksorubisiinin sijasta ne sisälsivät sisplatiinia, joka tuhoaa erittäin tehokkaasti syöpäsoluja.

Sisplatiinilla on kuitenkin koko joukko haittoja. Kuljettamalla aine liposomien avulla suoraan syöpäsoluihin tähdättiin siihen, että kasvain tuhoutuu ilman rajuja sivuvaikutuksia. 

Kun SPI-77:ää testattiin vuonna 1999 laboratoriohiirillä, liposomihoito näytti toimivan odotuksenmukaisesti. Sisplatiini vahingoittaa yleensä munuaisia, mutta liposomien ansiosta koe-eläinten munuaisiin päätyi 75 prosenttia normaalia vähemmän sisplatiinia. Sen sijaan liposomit 28-kertaistivat sisplatiinin määrän syöpäkasvaimessa.

SPI-77:n todettiin hidastavan syöpäsolujen kasvua paljon tehokkaammin kuin pakkaamattoman sisplatiinin. Siksi tutkijoille oli suuri järkytys havaita jokusia vuosia myöhemmin, että SPI-77 ei tehonnut potilaskokeissa keuhkosyöpään edes niin hyvin kuin perinteinen kemoterapia. 

29 koehenkilöstä yksikään ei kokenut hyötyvänsä merkittävästi hoidosta. Lopulta hanke haudattiin kaikessa hiljaisuudessa – vaikka SPI-77:ää ei pidetäkään täydellisenä floppina

Vastoinkäymisistä otetaan oppia

Syöpähoito

Keinotekoinen kasvain muistuttaa esikuvaansa.

© PATRICK SEMANSKY/AP/RITZAU

SPI-77:ää testattiin ensin laboratoriohiirillä, joiden raajaan oli siirretty ihon alle suolisto- tai keuhkokasvainten soluja. Kun hoitokoe alkoi, hiirien syöpä oli vasta alkuvaiheessa.

Nykyään tiedetään, että näin toteutettujen testien tulos ennustaa huonosti, kuinka hoito vaikuttaa ihmisiin. Keuhkosyöpäsoluista, jotka kasvavat jalassa, ei nimittäin synny aitoa keuhkokasvainta. Lisäksi tutkijat saavat väärän kuvan hoidon tehosta, jos sen kohteena ovat pienet uudet kasvaimet. 

Ihmisiltähän löydetään syöpä yleensä vasta siinä vaiheessa, kun kasvain on jo ehtinyt kasvaa suhteellisen suureksi. Jälkikäteen voidaan ehkä myös sanoa, että SPI-77:ää ei testattu sopivimmalla mahdollisella potilasryhmällä. 

Liposomienhan on vaikea päästä syöpäsoluihin, ellei kasvaimessa ole epänormaaleja ja vuotavia verisuonia. Monissa kasvaimissa on hyvin muodostunut, tiivis suonisto, joka heikentää liposomihoidon tehoa. 

Tutkijat luovat kasvaimia laboratorioissa 

Jos osallistujien valinnassa olisi kiinnitetty enemmän huomiota kasvainten verisuoniin, SPI-77-testi olisi saattanut tuottaa toisen tuloksen.

Nykyään laboratoriossa pystytään luomaan paremmin potilaiden syöpää vastaavia kasvaimia. Tutkijat ovat onnistuneet myös kehittämään menetelmiä, joilla voidaan tarkemmin ennustaa, mitkä potilasryhmät hyötyvät eniten hoidosta. 

Edistysaskeleet tarkoittavat käytännössä sitä, että voidaan arvioida luotettavammin, mitkä aineet vaikuttavat todella ihmisiin ja mitä syöpiä niillä kannattaa yrittää hoitaa.

Lisäksi on keksitty uraauurtavia uusia hoitomenetelmiä, jotka olivat mahdottomia vielä muutama vuosikymmen sitten.

Uusi hoito syöpään

Keinotekoinen syöpäkasvain ja syövän hoitomuoto

Lääkkeitä testataan usein hiirillä, joilla on ihonalainen kasvain

© SHUTTERSTOCK & HAYLEY E. FRANCIES, WELLCOME TRUST SANGER INSTITUTE

Lue totuus vaihtoehtoisista syöpähoidoista seuraavasta Tieteen Kuvalehdestä. 

Yhdysvaltojen viranomaiset hyväksyivät vuonna 2017 nopeasti uuden Kymriah-hoidon. Kiirehtimisen selitti se, että hoito oli hävittänyt kaikki syövän merkit 83 prosentilta niistä potilaista, joilla sitä oli testattu.

Koehenkilöitä oli yritetty turhaan auttaa perinteisillä hoitomenetelmillä. Kymriah perustuu potilaan omiin immuunisoluihin, jotka otetaan verestä. Sitten soluihin siirretään uusi geeni, jonka ansiosta ne pystyvät tunnistamaan syöpäsolut.

Kun immuunisolut ruiskutetaan potilaaseen, ne paikantavat kasvaimen ja hyökkäävät sen kimppuun. Hoito on äärimmäisen tehokas, ja se on saanut lääketieteen asiantuntijoilta lähes pelkästään ylistäviä arvosteluja.

Hoito iskee terveisiin soluihin 

Onko Kymriah kuitenkaan se ihmelääke, jota tutkijat ovat etsineet vuosisatoja? Tuskinpa. Kymriah saattaa aktivoida potilaan immuunijärjestelmän niin tehokkaasti, että se hyökkää myös kehon terveiden solujen kimppuun. 

Kun vastaavaa hoitoa testattiin vuonna 2016, viisi koehenkilöä menehtyi. Mahdollisesti hengenvaarallisten haittavaikutusten vuoksi lääkärit turvautuvat Kymriahiin vasta viimeisenä keinona.

Kymriah ei ole kuitenkaan välttämättä umpikuja matkalla kohti lopullista hoitoa. Niin kuin eivät ole liposomitkaan. Tutkijoiden tiedot hoitojen plussista ja miinuksista sekä syöpien tautimekanismista täsmentyvät päivä päivältä, ja tämän tietämyksen pohjalta he pystyvät parantamaan jo käytössä olevia hoitomenetelmiä ja kehittämään niille täysin uusia vaihtoehtoja. 

Tekoäly antaa vauhtia

Lisäksi moderni teknologia vauhdittaa tieteellistä tutkimusta. Pitkiä edistysaskeleita on mahdollista ottaa entistä nopeammin, kun apuna käytetään muun muassa tietotekniikkaa.

Alan edelläkävijöihin kuuluu esi merkiksi yhdysvaltalaisyritys twoXAR. Se varustaa tietokoneet tekoälyllä, joka pääsee nopeasti vaikkapa syöpälääkkeeksi sopivien aineiden jäljille. Järjestelmä käy huimaa vauhtia läpi valtavia datamääriä, jotka ovat peräisin eri puolilla maailmaa toimivista laboratorioista ja sairaaloista. Se sukeltaa syöpäsolujen geeneihin, tarkastelee olemassa olevien lääkkeiden kemiallista rakennetta ja erittelee tehtyjä eläin- ja potilaskokeita.

Laajan analyysin jälkeen järjestelmä paljastaa ennen tuntemattomat syöpäsolujen heikkoudet ja ne lääkkeet, jotka voivat käyttää näitä hyväkseen. Tutkijoilta sama prosessi veisi vuosia. Lopputulos on, että lääkärit saavat pian arsenaaliinsa täydennystä.

Hoito syöpään on löytymässä

Syöpätutkijat ovat pelastaneet jo miljoonia ihmishenkiä. Brittiläisen tutkimuksen mukaan syöpäkuolleisuus on pienentynyt 14 prosenttia 1970-luvun jälkeen diagnosoinnin ja leikkaus-, lääke- ja säde­hoidon kehittymisen ja uusien hoitomenetelmien, kuten immunoterapian, ansiosta. 

Joidenkin syöpämuotojen tilastot ovat kaunistuneet ilahduttavasti 50 vuodessa. Esimerkiksi eloonjäämisosuus on kaksinkertaistunut rintasyövässä ja kolminkertaistunut suolistosyövässä. 

Ja hyvän kehityksen uskotaan jatkuvan. Ennusteiden mukaan syövän aiheuttama kuolleisuus pienenee 15 prosenttia vuoteen 2035 mennessä.

Perehdy upean universumimme yksityiskohtiin tilaamalla Tieteen Kuvalehti

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: