Ny teknik bruger gen-analyse og kunstig intelligens til at forudsige kræftoverlevelse
Den nye teknik er i første omgang afprøvet på patienter med ikke-småcellet lungekræft, men principperne bør kunne bruges på andre kræfttyper i fremtiden. Det fortæller en af forskerne bag, lektor Nicolai Birkbak fra Aarhus Universitetshospital, om den netop offentliggjorte teknik, der meget passende har fået navnet ORACLE - en forkortelse for det engelske Outcome Risk Associated Clonal Lung Expression.
Ved at analysere 23 udvalgte gener i kræftknuderne kunne forskerne forudsige, hvilke kræftknuder der var aggressive, og hvilke der var mere fredelige. Resultatet af analysen var direkte forbundet til patienternes sandsynlighed for at overleve sygdommen. Og resultaterne gav overraskende svar i forhold til den viden, man kan få i dag:
– I vores forskning kunne vi udpege kræftknuder, som med de nuværende metoder blev bedømt til at være lavrisiko, men ifølge vores analyse var højrisiko i forhold til overlevelsen. Der er stadig brug for at efterprøve vores fund i flere forsøg, men hvis dette kan overføres til patienter, kan vi tage kræftsygdommen i opløbet ved at give yderligere behandling til patienter i højrisikogruppen, og det kan potentielt set redde liv. Hvis vi kan få viden om, hvor aggressiv en kræftsygdom er på et tidligt tidspunkt i forløbet, vil det kunne hjælpe til bedre behandlinger, så vi håber, dette også vil kunne eftervises i kommende forsøg, siger professor Jiri Bartek fra Kræftens Bekæmpelses Center for Kræftforskning.
Hidtil ingen genetiske analyser
Når en patient får diagnosen lungekræft, kan sygdommen findes i forskellige stadier, som beskriver, hvor udbredt den er. Hvis sygdommen er i stadie I, kan man typisk operere kræften væk, uden at patienten skal behandles med kemoterapi. Er den i stadie II, får patienter typisk kemoterapi efter operationen.
Der er imidlertid udfordringer i behandlingen. Hos nogle af de patienter, der bliver opereret uden at få kemoterapi, vender sygdommen tilbage. Og hos nogle af de patienter, der får kemoterapi, er sygdommen reelt så fredelig, at de ikke behøvede at få kemoterapi med de bivirkninger, der risikerer at følge med. Udfordringen i dag er imidlertid at kunne udpege både den ene og den anden type patienter, allerede når beslutningen om behandling skal træffes.
Man har tidligere forsøgt at bruge genetiske analyser til at forudsige risikoen for tilbagefald, men uden særligt held.
– Der er store genetiske forskelle mellem kræftknuderne fra en patient til den næste og endda i forskellige områder af den samme kræftknude, og det gør det vanskeligt at udvikle en sikker test, siger Jiri Bartek.
Kunstig intelligens
ORACLE-teknikken er baseret på forskernes viden om, hvordan kræftceller udvikler sig kombineret med maskinlæring – en form for kunstig intelligens, hvor man via en computer benytter eksisterende data til at genkende mønstre og udvikle algoritmer, der kan bruges til at forudsige resultatet af nye data.
For den enkelte patient hviler ORACLE på en analyse af de 23 gener, som giver et tal – en risikoværdi, der er koblet til sandsynligheden for overlevelse.
Som første trin i undersøgelsen analyserede forskerne data fra internationale studier med i alt 904 patienter, som allerede var testet for de udvalgte gener, og hvor man vidste, hvordan sygdommen var forløbet. Resultaterne viste, at ORACLEs risiko-værdi gav et sikkert bud på sandsynligheden for, at patienterne overlevede.
Dernæst afprøvede forskerne ORACLE analysen på 103 lungekræftpatienter, der blev behandlet ved Uppsala Universitet i Sverige. Resultaterne viste, at de patienter, der fik en høj risiko-værdi i ORACLE, havde tre gange større risiko for at dø af deres sygdom indenfor fem år efter deres diagnose, end de patienter, der havde en lav værdi
– Risikoen var uafhængig af andre, kendte risikofaktorer så som stadiet for sygdommen, eller om patienten havde røget. Det tyder på, at ORACLE fungerer som et nyt, objektivt mål for, hvor aggressiv kræften er på et molekylært niveau, siger Jiri Bartek.
Forskerne kunne også vise, at for de 60 svenske patienter, der havde lungekræft i stadie I, kunne ORACLE forudsige, hvem der havde en signifikant forhøjet sandsynlighed for at overleve sygdommen.
– Dette resultat står i kontrast til, at ingen af de metoder, vi ellers kender i dag, kunne forudsige, om nogen af patienterne havde bedre sandsynlighed for at overleve end andre, siger Jiri Bartek.
Sådan virker ORACLE
Som baggrund for ORACLE har forskerne analyseret gen-aktiviteten i 156 forskellige tumorområder hos 48 patienter med lungekræft. Og generne er nøje udvalgt, så de er så repræsentative som muligt.
– Typisk tager man en prøve af kræftknuden fra en patient, når man skal laver en genetisk test. Problemet er, at der er store forskelle indenfor den enkelte kræftknude. Det betyder, at med de eksisterende tests kan man få to helt forskellige resultater, hvis man tester to forskellige områder af den samme kræftsvulst hos den samme patient. Vores mål var at udvikle en test, der var baseret på gener, der udtrykkes jævnt over kræftknuden og ikke var afhængig af, hvor prøven blev taget, siger Nicolai Birkbak.
Forskerne undersøgte alle de 20.000 gener, der var udtrykt i kræftknuderne, og ud fra dem identificerede de en gruppe på 1.080 mulige gener, der var jævnt udtrykt over hver tumor og var upåvirket af, hvor prøven var taget. Dernæst analyserede en computer generne for at finde dem, der var tættest forbundet med sandsynligheden for overlevelse – hvilket gav forskerne en endelig liste på 23 gener.
Næste trin vil være at få bekræftet ORACLE gen-signaturen med prøver fra endnu større kliniske datasæt. Hvis resultaterne derfra er gode, håber forskerne, at det bliver muligt at gennemføre kliniske forsøg i de kommende år, for at undersøge, om det at bruge viden fra ORACLE til beslutninger om behandling, kan forbedre overlevelsen for patienterne.
Resultaterne er offentliggjort her: Biswas et al.: A clonal expression biomarker associates with lung cancer mortality. Nature https://doi.org/10.1038/s41591-019-0595-z
Resultaterne er offentliggjort her: Biswas et al.: A clonal expression biomarker associates with lung cancer mortality. Nature https://doi.org/10.1038/s41591-019-0595-z
Forskerne samarbejder
De nye resultater er blevet til i et internationalt samarbejde, ledet af den engelske professor Charles Swanton fra Francis Crick Institute i London. To forskningsgrupper fra Kræftens Bekæmpelses Center for Kræftforskning har deltaget, under ledelse af professor Jiri Bartek og professor Zoltan Szalasi. Fra Aarhus Universitetshospital har lektor Nicolai Birkbak deltaget.
Nicolai Birkbak modtog i foråret 2019 Kræftens Bekæmpelses Juniorforskerpris.
De har støttet forskningen
Den nye forskning er støttet økonomisk af Kræftens Bekæmpelse og Novo Nordisk Fonden.
Kontakter
Nicolai Birkbak, Aarhus Universitet, e-mail: nbirkbak@clin.au.dk
Jiri Bartek, Kræftens Bekæmpelses Center for Kræftforskning, e-mail: jb@cancer.dk
Mette Weber, Kommunikationsrådgiver, Kræftens Bekæmpelse, e-mail mvw@cancer.dk, mobil 28952828
Information om Kræftens Bekæmpelse
Følg pressemeddelelser fra Kræftens Bekæmpelse
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Kræftens Bekæmpelse
Kun hver tiende dansker ved, at alkohol øger risikoen for brystkræft22.4.2024 07:47:41 CEST | Pressemeddelelse
Alkohol er en væsentlig risikofaktor for kræft, men det ved de fleste danskere ikke.
Ny undersøgelse: Syv ud af 10 oplever senfølger efter kræft18.4.2024 10:15:47 CEST | Pressemeddelelse
Kræftens Bekæmpelse efterlyser en styrket og koordineret indsats.
Flere frivillige sikrer flot indsamlingsresultat: 37,7 mio. til kræftsagen17.4.2024 12:30:00 CEST | Pressemeddelelse
37,7 mio. kroner blev der indsamlet ved årets Landsindsamling takket være flere indsamlere og stor folkelig opbakning.
Kræftens Bekæmpelse reagerer på kritisk kræftrapport fra Rigsrevisionen: Svigt af kræftpatienter skal stoppes nu15.4.2024 13:53:12 CEST | Pressemeddelelse
Foreningens adm. direktør Jesper Fisker beder de ansvarlige sundhedsmyndigheder om at sikre, at patientrettighederne overholdes, så kræftpatienter får behandling til tiden.
Ny håndbog: Viden og støtte til unge pårørende, der har kræft tæt på11.4.2024 09:45:00 CEST | Pressemeddelelse
Hvad gør du, hvis din unge kæreste, bror, eller ven får kræft? Ny håndbog giver gode råd til unge pårørende.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum