Exosomforskning för att prediktera risken för hjärnmetastaser

Tumörer utsöndrar nanopartiklar (exosomer som innehåller tumörgener och tumörproteiner) som kan fångas ur blodet. Med exosomer har man nu möjlighet att få ett nytt analysverktyg för att på ett enkelt sätt upptäcka, prognosticera och förutsäga en tumörs behandlingskänslighet.

Exosomforskningen befinner sig för närvarande mitt i en spännande utveckling. Vid Karolinska Institutet (KI) pågår ett forskningsprojekt med fokus på hur exosomanalys kan användas för att förutsäga risken för hjärnmetastaser vid lungcancer.
Nya rön visar att exosomer från tumörceller bland annat kan påverka kroppens immunförsvar och skapa en nisch i olika organ där dottertumörer (metastaser) kan slå sig ner. Hos lungcancerpatienter är tyvärr hjärnmetastaser relativt vanliga. Prognosen för dessa patienter är ofta dålig eftersom tumören i många fall är svårbehandlad. Möjligheterna att behandla hjärnmetastaser ökar om man kan upptäcka dessa tidigt när de är små. Att förutsäga risken för hjärnmetastaser kan således förbättra överlevnaden och livskvaliteten för patienten. Det finns därför ett stort behov av att utveckla metoder som kan förutsäga vilka lungcancerpatienter som löper störst risk att drabbas.

Identifierar skillnader i nanopartiklar i relation till hjärnmetastaser
– Målsättningen med vårt forskningsprojekt, som inleddes i början av 2023, är att skapa en metod för att förutsäga risken för hjärnmetastasering hos lungcancerpatienter. På sikt kan det dock även bli aktuellt att, baserat på samma strategi, utveckla ytterligare verktyg för att organspecifikt förutsäga metastaser även vid andra cancerformer, säger Rolf Lewensohn, professor i onkologi på Institutionen för onkologi/patologi, KI och överläkare vid Tema Cancer, Karolinska universitetssjukhuset.
Vid Karolinska universitetssjukhuset har under många år ett stort antal lungcancertumörer och blodplasma samlats in. Till informationen från exosomerna kopplas nu samlad data kring om patienterna utvecklat hjärnmetastaser eller ej.
– Våra omfattande och välkaraktäriserade kliniska data är en stor tillgång i vårt arbete med att utveckla nya metoder för behandlingsprediktion säger Kristina Viktorsson, dr och senior forskningsspecialist vid Institutionen för onkologi/patologi, KI.
Genom ett samarbete med en forskargrupp vid Shebasjukhuset i Tel Aviv har forskarna vid KI goda möjligheter att utöka datamaterialet och med AI-baserad analys av den rika datamängd som erhålles utveckla projektet.
– Vårt mål är nu att gemensamt med Shebagruppen försöka hitta skillnader i exosomernas profil av gener och proteiner som härstammar från lungtumören i blodet, och som förhoppningsvis kan förutsäga en enskild patients risk att utveckla hjärnmetastaser, berättar Kristina.
– Om vi på ett tidigt stadium kan identifiera de patienter som löper högst risk att utveckla metastaser i hjärnan så kan tidigare behandlingsinsatser förbättra prognosen, säger Rolf.

Ett av flera exosomanalysprojekt
– Forskningsprojektet är ett av flera delprojekt med fokus på exosomanalys. Vi arbetar med flera frågeställningar där vi analyserar plasma från patienter utifrån målsättningen att identifiera ”signaturer” som kan förutsäga vilka patienter som kommer att få effekt av en specifik terapi, berättar Rolf.
– För att få tillgång till ultrakänsliga analysmetoder utvecklar vi tillsammans med forskare inom nanoelektronik på KTH och Uppsala universitet ny teknologi som till och med gör det möjligt att fånga upp enskilda exosomer för analys, avslutar Kristina.