Urinprøve kan påvise blærekreft, redusere ubehag og spare masse penger

Guro Lind og forskerkolleger jobber med en forenklende urinprøvebasert test, og de planlegger å legge fram et dokumentert testforslag innen utgangen av 2017.

Hvert år får i overkant av 900 norske menn og ca. 350 norske kvinner kreft i urinblæra, og den vanlige behandlingen går ut på å fjerne de kreftrammede områdene på innsiden av blæreveggen. Ved inngangen til 2010 levde nesten 11 000 med blærekreft i Norge, og ifølge Norsk Helseinformatikk hadde over halvparten av dem levd mer enn fem år med diagnosen – og en tredjedel hadde levd mer enn ti år. Dette er gode tall i forhold til flere andre kreftformer, som både er mer utbredt og har høyere dødelighet.

Til tross for at urinblærekreft ikke er den vanligste krefttypen, er den en av de aller mest kostbare for helsevesenet. Hovedårsaken til disse ulempene er at oppfølgingen av pasientene etter operasjon er svært krevende, sier professor og gruppeleder Guro E. Lind ved Oslo Universitetssykehus Radiumhospitalet.

Digital PCR skiller klart mellom dråper fra urinprøver med kreftceller, som her er markert med blått, og friske/negative dråper som markeres med grått/svart. Blant de fire kreftprøvene (rosa bakgrunn) ser man mange positive dråper i forhold til hos de seks kontrollprøvene (grønn bakgrunn). 'Pos' viser den positive kontrollen, og 'neg' inneholder vann istedenfor arvemateriale". Illustrasjon: OUS/Radiumhospitalet

– Opp til 70 prosent av pasientene får tilbakefall etter operasjon og må derfor følges nøye. Den vanligste oppfølgingen skjer ved å bruke cystoskopi, det vil si at en urolog fører et kikkertliknende instrument, formet som et tynt rør, inn gjennom urinrøret og opp i urinblæren. Med cystoskopet kan man undersøke innsiden av blæren. Hvis urologen finner et område som ser mistenkelig ut, tas det prøver av området, forteller hun.

Leter etter merkelapper på kreftcellene

Hver enkelt pasient må gjennom slike undersøkelser mange ganger: Det vanlige er 15-20 cystoskopi-undersøkelser fordelt over flere år etter operasjonen.

– Dette er både kostbart for samfunnet og ubehagelig for pasienten. Derfor ønsker vi å utvikle en urinprøvebasert test som kan erstatte mange av disse undersøkelsene, forteller Lind. Hun leder Radiumhospitalets epigenetikk-gruppe, hvor forskerne allerede har kommet ganske langt i dette arbeidet. Visjonen er å finne fram til en «merkelapp» som bare finnes i urinen hos mennesker med blærekreft, og som kan identifiseres på en forholdsvis enkel måte.

– Planen er å ha et godt dokumentert forslag til en slik merkelapp, eller snarere et sett av merkelapper, innen utgangen av 2017. Da håper vi å ha kommet så langt at innovasjonsselskapet Inven2 kan begynne å lete etter næringslivspartnere som forhåpentligvis kan videreutvikle merkelappene til en test for blærekreftpasientene.

Inven2 har stor tro på prosjektet og vurderer at en urinprøvetest kan imøtekomme et meget stort medisinsk behov hvor det er betydelig kommersiell interesse.

– Følgelig er prosjektet høyt prioritert hos oss. Foreløpige data er lovende, og selv om dette er et svært kompetitivt felt, har vi store forhåpninger til at vi kan definere et konkurransedyktig produkt. Vi har et meget godt samarbeid med oppfinnermiljøet, som har lang erfaring med innovasjon innenfor molekylærdiagnostikk, sier Technology Strategy Manager Mohammed Amarzguioui i Inven2.

Les også: Målstyrte thorium-missiler gir nytt håp for kreftpasienter

Guro Lind og kollegene ved Radiumhospitalet har lett høyt og lavt etter de beste markørene for urinblærekreft. I flere år har de fått tilsendt urinprøver med drosje opptil tre ganger om dagen. Foto: Bjarne Røsjø, UiO

Enkel test, komplisert utvikling

Guro Lind ser for seg at selve testen kan være forholdsvis enkel. Grunnlaget for hele ideen er at urinen hos friske mennesker inneholder normale celler fra innsiden av urinblæra, men hos kreftpasienter inneholder urinen også celler fra kreftsvulsten. Med mikroskop kan man relativt enkelt oppdage avansert urinblærekreft ved å påvise slike celler i urinen, men denne undersøkelsen er mindre effektiv for å påvise kreft i de tidlige fasene.

Heldigvis har de siste årenes fremskritt innen epigenetikk, med studier av metylering og utviklingen av det som kalles digital PCR-teknologi, åpnet nye muligheter. Her er det på sin plass med noen forklaringer:

Epigenetikk er læren om hvordan arvelige egenskaper kan forandres uten at selve DNA-koden blir endret.

Metylering innebærer at et lite molekyl – en metylgruppe – fester seg et sted på DNA-tråden og fungerer som en del av en "bryter" som kan skru gener av eller på.

Digital PCR-teknologi kan brukes til å påvise sjeldne molekyler, som for eksempel spesifikke metylerte DNA-sekvenser i et hav av umetylerte varianter.

– Vi vet fra tidligere forskning at metylering forekommer hyppig i kreftsvulster – men det forekommer også tidlig i utviklingen av slike svulster. I hver eneste svulst kan vi finne flere hundre eller opptil tusen slike endringer, men det har vært en stor utfordring å finne fram til de metyleringene som bare forekommer ved urinblærekreft og aldri ellers. Dette har vært som å lete etter nåla i høystakken, men nå er vi i ferd med å identifisere et lite antall metyleringer som kan virke som presise merkelapper, forteller Lind.

Les også: Kan kurere prostatakreft hos mus, vil forsøke med mennesker

Har lett høyt og lavt

Hun tilføyer at forskerne har lett både høyt og lavt i arvematerialet for å finne de beste epigenetiske merkelappene.

– Det er spennende at de fleste merkelappene vi har endt opp med, ligger i deler av arvematerialet som ikke har noen kjent funksjon. I begynnelsen av prosjektet lette vi etter metyleringer i gener som hadde noe med kreftutviklingen å gjøre. Selv om dette ga oss relativt gode merkelapper, innså vi at vi måtte utvide søket for å komme i mål. De beste merkelappene vi har for øyeblikket, ser ut til å være «blindpassasjerer» som verken trenger å ha en kobling til de genene som øker risikoen for kreft eller som hjelper kreften, forteller hun. Disse merkelappene har de oppdaget ved hjelp av DNA-sekvensering.

Når Guro Lind og kollegene har utviklet et ferdig sett med metyleringer eller «merkelapper», skal disse kunne påvises ved hjelp av den allerede nevnte digitale PCR-teknologien.

– De urinprøvene som skal analyseres, vil som regel inneholde en masse normale celler, men bare noen få kreftceller – som på mange måter vil "drukne" i signalene fra de normale cellene. Det som er kult med digital PCR, er at vi kan omdanne hver prøve til tusenvis av små dråper ved å presse den gjennom en spesiell olje. På denne måten fordeler signalene fra kreftcellene og normalcellene seg i forskjellige dråper, og hvert signal vil kunne leses av helt nøyaktig, forklarer Guro Lind.

Dermed vil det sterke signalet fra de normale cellene ikke lenger drukne det positive signalet fra kreftcellene, som vil være merket med en egen fluorescerende farge.

– Vi lager en algoritme som sier at hvis urinprøven inneholder så og så mange positive dråper, så er du positiv for merkelappene som markerer kreft, forklarer Lind – og viser fram en digital PCR-maskin som har kostet ikke så rent lite.

– Vi skal altså ikke sekvensere DNA i celleprøvene fra de pasientene det gjelder, men isteden lete direkte etter merkelappene: Det er mye enklere. Selve digital PCR-boksen ligner forresten mye på bestemors fotbad, men innmaten er mye mer avansert!

Les også: Utvikler mer treffsikker test for brystkreft

Kan spare enorme utgifter

Forskerne ved Radiumhospitalet ønsker å utvikle en test som gir pasienten den samme trygge oppfølgingen etter operasjon, men med en mindre ubehagelig undersøkelse. I tillegg håper de at testen kan redusere samfunnskostnadene. Det store antallet oppfølgende undersøkelser som gjennomføres i dag, legger nemlig beslag på enorme ressurser i helsevesenet.

– Det er bare spesialister, det vil si høyt kvalifiserte urologer, som kan gjennomføre dagens cystoskopiundersøkelser. Hvis vår urinbaserte test kan erstatte mange av de repeterende undersøkelsene som gjøres pr. pasient, kan urologene bruke mer tid på andre ting. Men testen kan ikke erstatte cystoskopi helt og holdent: Når testen vår markerer et positivt funn, må pasientene undersøkes nærmere med cystokopi.

Les også: Leter etter snarvei i den individtilpassede kreftbehandlingen

Urinprøver med drosje tre ganger om dagen

Lind forteller at forskerne har støtt på uventede praktiske utfordringer i løpet av prosjektet. Det har nemlig vært krevende å samle inn de nødvendige urinprøvene til forskningen, og Lind vil gjerne takke for den innsatsen som er lagt ned av samarbeidspartnerne dr. Rolf Wahlqvist, forskningssykepleier Anne Klara Sørbø og andre kolleger ved Aker sykehus. Det er der de fleste blærekreftpasientene ved Oslo Universitetssykehus behandles, og de som takker ja til å bli med i studien, må følges i to hele år.

Det innebærer blant annet at de må levere urinprøver før og etter operasjon, og hver gang de er til vanlig oppfølging.

– Urin er forøvrig ferskvare, i den forstand at DNA-innholdet blir ødelagt hvis den blir stående for lenge i romtemperatur. Vi har derfor måttet organisere et system der ferske prøver blir sendt med drosje tre ganger om dagen fra Aker sykehus til oss her på Radiumhospitalet. En av oss må til enhver tid gå med mobiltelefon i lomma og løpe ned for å ta imot hver drosje så fort som mulig. Deretter løper vedkommende opp på laboratoriet for å sentrifugere urinen, og til sist fryser vi ned de cellene som skal studeres senere, forteller Lind.

Les også: Skal ta knekken på aggressiv kreft med ”stråledosemaling”

Forskning og innovasjon

Forsknings- og innovasjonsprosjektet eies av Inven2 , som arbeider med kommersialisering av forskning ved Universitetet i Oslo og Oslo Universitetssykehus. Forskningen støttes av BIOTEK-midler fra Norges forskningsråd, der målet er å frembringe bioteknologi som bidrar til verdiskapning og næringsutvikling knyttet til å løse store samfunnsutfordringer på en ansvarlig måte. Prosjektet er også knyttet til Senter for kreftbiomedisin (CCB), som er et Senter for fremragende forskning ved UiOs medisinske fakultet.

Guro Lind er ikke bare gruppeleder ved Radiumhospitalet: Hun er også professor II ved Institutt for biovitenskap.

– Der er jeg så heldig at jeg har fått lov til å utvikle et CCB-assosiert kurs i avansert kreftbiologi. Det er et privilegium både å få undervise selv samt å hente inn andre forelesere fra senteret vårt – både klinikere og andre eksperter – som kan gi studentene det beste vi har å by på av forskningsbasert undervisning på kreftfeltet, sier Lind.

Les også:

Fra forskningsbasert utdanning til industrieventyr

Omvendt kreft

Saken er først publisert på Titan.uio.no