Saara Laukkanen (2018)

Dasatinibin potentiaali lääkehoitona sekä SIX6, PCBP3 ja CHRNA3 geenien voimakkaan ilmentymisen merkitys T-ALL:ssä

Saara Laukkanen, Lasten Terveyden Tutkimuskeskus, Tampereen Yliopisto

Leukemia on lasten yleisin syöpä ja siihen sairastuu Suomessa vuosittain noin 50 lasta. Nykyisillä hoito-ohjelmilla pystytään parantamaan valtaosa potilasta mutta osassa leukemian alityypeistä ennuste on edelleen heikompi. Noin 10-15% lasten leukemioista edustaa T-soluista akuuttia lymphoblastista leukemiaa (T-ALL), joka etenkin uusiutuessaan on haasteellinen hoidettava.

Olemme aikaisemmassa tutkimuksessamme havainneet, että noin 27% (6/22) T-ALL potilaisnäytteistä on herkkiä tyrosiinkinaasiestäjä dasatinibille jo matalilla lääkeainepitoisuuksilla (Laukkanen et al. 2017). Dasatinib on entuudestaan käytössä eräiden muiden leukemiatyyppien hoidossa ja lääkkeen uudelleen suuntaaminen myös T-ALL potilaiden hoitamiseen on kiinnostava ja aivan uuden lääkkeen kehittelyyn verrattuna yksinkertainen vaihtoehto. Tutkimuksessa tunnistimme myös, että TAL1-alityyppiä edustavat T-ALL potilaat ovat muita alityyppejä todennäköisemmin dasatinibille herkkiä ja T-solureseptorin signaloinnissa toimiva LCK kinaasi vaikuttaa vasteeseen oleellisesti. Tarkka vaikutusmekanismi sekä lääkkeen tehoa luotettavasti ennustava biomarkkeri ovat kuitenkin vielä epäselviä.

Olemme myös havainneet laajassa hematologisen potilasnäytteen geeni-ilmentymisaineistossa kahden transkriptiotekijän, SIX6 ja PCBP3, sekä nikotiiniasetyylikoliinireseptorin alayksikön, CHRNA3, korkean ilmentymisen T-ALL potilasnäytteissä muihin leukemioihin ja normaaleihin lymfosyytteihin verrattuna. Näistä geeneistä PCBP3 on hyvin heikosti tunnettu eikä CHRNA3:sta ole vielä aikaisemmin yhdistetty leukemiaan. SIX6:n korkea ilmentyminen T-ALL:ssa on havaittu aiemmin mutta korkean ilmentymisen merkitys on toistaiseksi tuntematon.

Tässä tutkimustyössä on tarkoitus hyödyntää mallieläimenä seeprakalaa, kun selvitämme dasatinibin potentiaalia T-ALL hoidossa ja tutkimme SIX6, PCBP3 ja CHRNA3 geenien merkitystä leukemia kehittymiselle. Seeprakala on oivallinen työväline leukemiatutkimuksessa, koska sen verenmuodostus on huomattavan samankaltainen ihmisen kanssa. Lisäksi seeprakaloja on verrattain helppo muokata geneettisesti ja uusia sukupolvia on mahdollista tuottaa nopeaan tahtiin. Käytössämme on seeprakalamalli, joka tuotetaan injektoimalla kalanalkioihin yksisoluvaiheessa RAG2 tai LCK promoottorin alla oleva mMYC onkogeeni yhdessä merkkivärinä toimivaa vihreää fluoresoivaa proteiinia koodaavan geenin kanssa. Nämä geenit integroituvat seeprakalan genomiin aiheuttaen 5% kaloista TAL1 alityyppiä edustavan T-ALL:n, jonka etenemistä pystytään seuraamaan elävissä kaloissa vihreän fluoresenssivärin leviämisen perusteella.

Tavoitteena on aluksi selvittää vähentääkö dasatinib TAL1 –alityypin leukemiasoluja eläinmallissa kuten olemme havainneet sen tekevän solulinjoilla. Näiden kokeiden jälkeen tavoitteena on laajentaa kalatutkimuksia lääkkeiden yhteiskäsittelyihin. Yhteiskäsittelyjä suunnitellessamme pyrimme ensin tunnistamaan solulinjoissa mekanismit ja signalointireitit, jotka leukemiasoluissa aktivoituvat puolustusmekanismina dasatinibia vastaan. Tätä tietoa hyödyntäen valitsemme yhteiskäsittelyyn näitä suojamekanismeja estäviä lääkkeitä, jotta löytäisimme mahdollisimman tehokkaasti leukemiasoluja tappavan yhdistelmän. Lisäksi pyrimme tarkentamaan dasatinibin vaikutusmekanismia, jotta voimme suuremmalla tarkkuudella tunnistaa dasatinib hoidosta hyötyvät potilaat.  Tässä hyödynnämme muun muassa RNA-sekvensointia, jonka avulla selvitämme lääkekäsittelyn aiheuttamat muutokset geenien ilmentymisprofiilissa.

CHRNA3, SIX6 ja PCBP3 geenien osalta tarkoituksena on yli-ilmentämällä näitä geenejä seeprakalamallissa yhdessä leukemian kehittymistä ajavan mMYC geenin kanssa ja seurata vaikutusta leukemian kehittymiseen kaloissa. Seeprakalatutkimuksen lisäksi näiden geenien roolia on tarkoitus tutkia hiljentämällä niiden ilmentyminen syöpäsolulinjoissa CRISPR-Cas9 menetelmällä ja tutkimalla hiljentymisen vaikutusta mm. solujen proliferaatioon, apoptoosiin ja transkriptomiin.