I dag bliver alt for mange kræftpatienter enten overbehandlet eller underbehandlet, fordi lægerne ikke ved nok. Deres kræftprognoser er kun 60 procent sikre.
Dagens kræftprognoser sker ved at studere vævsprøver fra kræftsvulster i mikroskop.
Nu har forskere ved Universitetet i Oslo udviklet en helautomatisk metode, som med 80 procents sikkerhed kan slå fast, hvor alvorlig en kræftprognose er. Det betyder, at antallet af fejl kan halveres.
Metoden kan om få år blive taget i brug på sygehuse, i første omgang på patienter med tarmkræft, æggestokkræft og prostatakræft.
Dagens behandling bliver fundet ud fra et skøn
Patologi, eller læren om sygdomme, er en sårbar, videnskabelig del af medicinen. Når patologerne tjekker et snit, skal de fortolke resultaterne.
Resultaterne kan variere fra patolog til patolog. Resultaterne kan også variere hos den samme patolog fra en mandag til en fredag. Selvom patologer kan diagnosticere kræft med 100 procents sikkerhed, er gradueringen af, hvor alvorlig kræften er og hvor langt den er kommet, meget usikker.
»Der findes ingen absolutte ja- og nej-svar. Svaret afgør, om en patient skal have behandling A eller B. Patologer er uenige, fordi metoderne ikke er gode nok. Deres analyser er baseret på skønsmæssig vurdering,« fortæller Håvard Danielsen.
Han er forskningsleder på Institut for medicinsk informatik på Radiumhospitalet i Norge og professor ved Universitetet i Oslo. Sammen med professor Fritz Albregtsen ved Institut for informatik har han brugt de sidste tyve år på at udvikle den nye metode, som gør det muligt at øge sandsynligheden for en korrekt kræftprognose med 33 procent.
De to forskere påpeger, at deres nye metode ikke skal erstatte patologer, men være et hjælpemiddel.
Generne spiller afgørende rolle
Selvom to patienter får den samme risikovurdering og den samme behandling, kan den ene dø, mens den anden bliver rask.
Dette har med epigenetik at gøre. Epigenetik er en moderne videnskab om sluk- og tænd-knapperne hos gener.
»Man har tidligere sagt, at mutationer er vigtige for kræft. Men det er alligevel vigtigt at vide, hvilke gener der er tændt og slukket,« siger Håvard Danielsen.
Generne i kræftsvulster er anderledes tændt og slukket end i raske celler. Hvilke gener, som er slukket og tændt, kan derfor være skellet mellem liv og død.
»Ustabiliteten i genomet er blevet vigtigt i kræftforskningen,« siger Håvard Danielsen.
Avancerede billeanalyser af patienter 20 år tilbage
Metoden bygger på meget avancerede billedanalyser af alle kræftsnit fra patienter 20 år tilbage i tiden og kombinerer svarene med, hvad der skete med hver enkelt patient.
»Vi fik adgang til et stort arkivmateriale med patologiske snit fra 5.000 patienter med tyktarmskræft og endetarmskræft, fra de fik diagnosen og ti år frem i tiden. Vi plukkede 300 patienter ud, hvoraf det gik godt med den ene halvdel og dårligt med den anden halvdel,« fortæller Håvard Danielsen.
Ved hjælp af avancerede billedtolkninger kunne de se, hvordan kromantierne, altså blandingen af DNA-strengen og alle de andre proteiner i cellekernen, var organiseret. De analyserede op til 2.000 cellerkerner fra den samme patient.
Farvestof afslører aktive gener
DNA-strengen består af mere end 20.000 gener og er næsten to meter lang. For at få plads til hele DNA-strengen i en cellekerne, som kun er seks mikrometer bred, må en del af generne pakkes tæt sammen.
Og naturen er så finurlig lavet, at de gener, som er pakket tæt sammen, er slukkede. De andre er tændt.
Det er muligt at farvelægge de aktive gener med et specielt farvestof. De lyse dele består af aktive gener, mens de mørke felter viser de dele af DNA-strengen, hvor generne er slukkede.
Billedanalyse sammenligner mønstre
Billedanalyse kan tolke organiseringen af arvestoffet i cellekernen ved at se på teksturerne.
»Mønstret på din skjorte er et eksempel på tekstur. Der er ganske små forskelle i cellebilleder med god og dårlig prognose. Vi bruger matematiske og statistiske metoder til at kortlægge teksturmønstrene.«
»Det er umuligt at se dette med det blotte øje. Vi har testet mange metoder til teksturanalyse. Kun fantasien sætter begrænsninger på, hvordan metoderne kan bruges,« siger Fritz Albregtsen.
Pointen er at finde nogle få variabler, som får analysemetoden til at skelne klart mellem gode og dårlige prognoser.
Oxford og Harvard hjælper med flere test
Det er ikke nok, at billedanalyseprogrammet kan genkende sluk- og tænd-generne i en cellekerne. Programmet skal også kunne angive, hvor cellekernerne er i et patologisk snit.
En cellekerne er kun en lille del af en celle. Tumorer kan desuden indeholde fremmede celler, som bindevævsceller og blodceller. Disse celler skal ikke fanges med.
»Vi skal med andre ord kun genkende kernerne i de celler, som var levende før kræftprøven blev taget.«
I samarbejde med Karolinska Universitetssjukhus i Stockholm og universiteterne i Oxford og Harvard tester de norske forskere nu metoden på andre kræftsnit.
»Vi har nået et gennembrud. Om tre år håber vi, at metoden kan anvendes klinisk,« fortæller Håvard Danielsen.
© forskning.no Oversættelse: Julie M. Ingemansson
