Barntumörbanken – en grundbult för ny forskning

I Barntumörbanken samlas vävnadsprover från barn som drabbats av hjärntumörer eller andra solida tumörer. Med en allt större provsamling kan forskare ta nya steg för att förstå cancersjukdomar och utveckla bättre behandlingar.

Det ryker svagt när dörrarna till två enorma frysar öppnas på Bioclinicums labb, som ligger ett stenkast från Karolinska universitetssjukhuset i Solna. I frysarna, där temperaturen är minus 80 grader, förvaras tusentals små tuber med tumörvävnad i frostiga plåtlådor.

Varje litet provrör påminner om att flera hundra barn har drabbats av en hjärntumör eller en annan solid tumör under de senaste tio åren, och att mer forskning behövs för att öka kunskapen om cancersjukdomarna. Det är också målet för Barntumörbankens verksamhet.

– Det handlar om att förbättra diagnostik och prognostik, öka biologisk kunskap för att förstå tumörerna, förbättra behandling och öka livskvaliteten. Det är väldigt brett och det är också syftet, säger Johanna Sandgren som är doktor i medicinska vetenskaper och ny enhetschef för Barntumörbanken sedan 2020.

Startade för drygt tio år sedan

Idén att starta en nationell biobank för solida tumörer väcktes för drygt tio år sedan efter diskussioner i nätverket för hjärntumörer och neuroblastom, NBCNS, och i vårdplaneringsgruppen för CNS-tumörer. Vid den här tiden hade forskning och kliniska studier medfört en ökad överlevnad, men för vissa diagnoser hade kurvan nått en platå.

– Det var en del tumörformer som släpade efter. Man hade kommit upp till en viss nivå på överlevnad men det förbättrades inte trots bra samordning och studier. Det var också ganska svårt att göra forskning som verkligen byggde på tumörmaterial, säger Monica Nistér, senior professor i patologi och tidigare verksamhetschef för Barntumörbanken.

Med stöd från Barncancerfonden inleddes arbetet för att börja samla tumörvävnader och blodprover från Sveriges sex barncancercentrum i en gemensam biobank. Inledningsvis skickades prover från patienter med hjärntumörer och neuroblastom. 2015 tillkom övriga solida tumörer, exempelvis sarkom.

– Det fungerar väldigt väl och vi får nu prover från nästan 90 procent av alla barncancerpatienter med solida tumörer. I de fall vi inte får in material beror det på att provet behövs för patologens bedömning och inte räcker till oss, säger Johanna Sandgren.

Stor provsamling behövs

Utöver att samla in tumörmaterial utför Barntumörbanken också helgenomsekvenseringar på proverna, där information om hela arvsmassan kan delas som datafiler till forskare efter godkänd ansökan.

– Många forskningsprojekt är intresserade av detta eftersom cancer är en genetisk sjukdom och i de allra flesta fall beror på förändringar i DNA. Så den här sekvenseringen vi gör är ett sätt att karakterisera proverna grundligt och se hela arvsmassan för att förstå tumörernas uppkomst.

Vävnadsproverna underlättar också biologisk forskning för att förstå hur genetiska förändringar exempelvis påverkar signalvägar i tumören. Materialet kan också ge ökad förståelse av undergrupper inom olika diagnoser.

– För att kunna göra forskning på en viss tumörtyp måste man ha en grupp av samma typ för att kunna säga att något är generellt. Det är därför viktigt att samla material nationellt, säger Monica Nistér.

Att bygga upp den unika populationsbaserade biobanken, och få alla rutiner på plats, har tagit lång tid. Materialet som innehåller mycket känslig personlig information har också krävt olika tillstånd.

Men under de senaste tre åren har ansökningar från forskare börjat komma in. Just nu pågår exempelvis ett forskningsprojekt för att titta på genuttryck i enskilda celler vid hjärntumörer. En annan studie tittar på epigenetiska data för att bättre kunna klassificera hjärntumörer. Andra forskare vill undersöka hjärnstamsgliom för att kunna utveckla immunterapi.

– Det är ett jätteviktigt mål att få in fler ansökningar om både prover och data, men för att kunna göra bra studier behövs en stor provsamling så att det blir relevant med tillräckligt många prover för den diagnos man är intresserad av, säger Johanna Sandgren.

Vill bygga en digital portal

Biobanken har nu material från mer än 900 tumörfall. För att göra den växande provsamlingen mer tillgänglig för forskare vill Johanna Sandgren framöver digitalisera ansökningsprocessen och bygga en digital portal för att åskådliggöra vilka data och diagnoser som finns att tillgå.

–  Det finns ett intresse, men jag tror att vi behöver göra mer för att visa att det finns material. Det är ju till för att användas för barncancerforskning.

Det är också viktigt att vara lyhörd för forskarnas önskemål. Medan det färskfrysta materialet exempelvis lämpar sig för tumörgenetiska studier ses numera även en ökad efterfrågan på levande tumörceller direkt från patienten. Dessa primärceller behåller nämligen sina egenskaper bättre än de cellkulturer, cellinjer, som forskare brukar använda.

– Eftersom primärceller är mer representativa för tumören än cellinjer som ofta förändras över tid kan man göra fler typer av experiment, till exempel karakterisera de olika enskilda cellerna från tumören men också mer individanpassat testa nya läkemedel. Så det här vill vi utveckla ännu mer, men det kräver lite annan planering, logistik och rutiner för att ta hand om materialet, säger Johanna Sandgren.

Monica Nistér, som numera gått i pension men fortfarande ingår i ledningsgruppen, är nöjd med hur tumörbiobanken har utvecklats genom åren.
– Jag är väldigt glad att vi kommit så långt och stolt att få arbeta med Barncancerfonden under så lång tid. De har varit väldigt generösa och lämnat stor frihet vilket är en förutsättning för att kunna arbeta så här, säger hon.

Barncancerfonden finansierar Barntumörbanken med drygt 13 miljoner under 2021.

Så tas proverna om hand

• Materialet kommer från tumörvävnad hos barn som har opererats eller från biopsier.
• Patologer på behandlande sjukhus behöver först analysera tumören för att ställa rätt diagnos. Det vävnadsmaterial som blir över skickas till Barntumörbanken i särskilda transportlådor med kolsyreis. Normalt fixeras vävnad i formalin, men eftersom tumörerna genomsekvenseras krävs att proverna är färskfrysta.
• När tumörproverna anländer till Karolinska universitetssjukhuset prepareras de, och skärs i så många delar som möjligt, för att sedan läggas i små tuber. Proverna registreras digitalt, får en särskild biobankkod och katalogiseras efter diagnos. Proverna kan spåras till kodade patientuppgifter, men patientens identitet är sekretessbelagd.
• Tuberna placeras därefter i någon av biobankens frysar, där varje rymmer upp till 19 000 små provrör. Frysta levande celler förvaras i en kvävetank med cirka 185 minusgrader.
• I biobanken förvaras också blod från patienterna för att kunna jämföra avvikelser i tumörcellerna. Blodprov tas också från föräldrar för att i särskilda forskningsprojekt se om ärftlighet förekommer.
• För närvarande finns 1 400 blodprover från barn och 900 tumörprover i biobanken. Verksamheten är etikgodkänd och föräldrar måste samtycka till att prover lämnas.

Så studeras celler

• När tumörens biologi studeras använder sig forskare av olika cellodlingar. De utgår alltid från tumörceller från en patient.
• Elakartade celler, det vill säga cancerceller, kan ibland odlas under många år eftersom de har förmåga att dela sig oändligt många gånger. De kallas då för en cellinje.
• Cellinjer är värdefulla för många studier, exempelvis där forskare vill experimentera med att undertrycka eller överuttrycka vissa gener. Nackdelen är att cancercellerna förändras över tid i odling, exempelvis kan mutationer inträffa. De blir då inte längre representativa för ursprungstumören.
• I en så kallad primär cellkultur, där cellerna inte hunnit dela sig så många gånger, bevaras egenskaperna från den ursprungliga tumören bra. Därför lämpar de sig bra för studier av individanpassade läkemedel eller för att karakterisera enskilda celler och deras genuttryck.