En sytråd av vävnad ger rätt diagnos

Fredrik Mertens, överläkare och professor i klinisk genetik, vid genetiska kliniken och avdelningen för klinisk genetik vid Universitetssjukhuset i Lund, har ägnat de senaste 25 åren åt att forska kring mjukdelscancer, sarkom, på barn. En sökning på hans namn ger mer än hundra vetenskapliga artiklar i ämnet.

– Jag är läkare på genetiska kliniken och parallellt har jag ägnat mig åt forskning. Det var en slump att det blev sarkom. Under läkarutbildningen blev jag nyfiken på hur man jobbar med ärftliga tillstånd, DNA och sjukdomar. Jag tog kontakt med de som var ansvariga här och skrev en avhandling om sarkom.

Avhandlingen kom att handla om kromosomskador och risken att utveckla sarkom.

– Jag hittade inget samband då, konstaterar han. Men efter det har jag drivits av att ta reda på mer. Vad är orsaken till att barn drabbas? Vilka undergrupper finns det? Vilka medfödda och förvärvade kromosomskador leder till sjukdomen?

I dag vet Fredrik Mertens att det finns många genetiska orsaker bakom ben- och mjukdelstumörer.

– Mycket av min forskning går ut på att hitta sådana genetiska förändringar för att man ska kunna ställa rätt diagnos men också för att på sikt hitta nya behandlingar. I dag känner vi till flera hundra olika genetiska avvikelser i sarkom, förklarar Fredrik Mertens.

Han tar emot på den genetiska kliniken på sjukhuset i Lund. Vid hissarna sitter en plansch med en kromosom i klara färger. Fredrik har ett eget rum där pärmar med forskningsresultat trängs med böcker och forskningstidskrifter i prydliga högar.

– Jag var tvungen att städa när ni skulle komma, säger han och skrattar.

På skrivbordet ligger post från andra forskningsenheter i världen. Han har inlett ett projekt med England och Tyskland där prover på tio år gamla tumörer ska undersökas i Lund. Det ger nya möjligheter att få ett bredare material men också att hitta nya och okända varianter av sarkom.

– Patologer har sparat tumörvävnad i formalin i många decennier. Nu tror vi att vi med djupsekvensering kan använda sådana tumörklossar och göra väldigt bra studier på material som vi tidigare inte kunde använda alls.

Vi ska undersöka hur tumörerna ser ut, dess DNA och RNA, om proteiner uttrycks eller inte. Det ser lovande ut och är väldigt spännande.

Den tekniska utvecklingen, med till exempel djupsekvensering, har gjort det möjligt att kartlägga arvsmassan snabbare och mer effektivt. Den har också medfört att barnen får rätt diagnos betydligt tidigare.

– Genetisk kunskap har bidragit till att barn med cancer får rätt behandling för just sin diagnos, i stället för att alla får samma behandling, säger han.

En viktig bit i det gigantiska genetikpusslet är att identifiera fusionsgener och vilka förändringar de orsakar i tumörcellerna. Fusionsgener uppstår när två kromosomer bryts och sys ihop på fel sätt, det blir en så kallad translokation. Fusionsgener finns inte i normala celler.

– Det gör att de fungerar som en markör för sjukdomen och kan berätta för oss vilken tumör det rör sig om. Förr, när vi bara kunde titta på tumörceller i mikroskop, såg många tumörceller likadana ut. Men nu, när vi använder mer avancerad genetisk diagnos, ser vi att de har helt olika genetiska förändringar på djupet.

Till kliniken i Lund skickar läkare biopsier från barnens tumörer. Proverna kommer främst från södra Sverige, men även från andra barnonkologiska centra. I Lund har man tillgång till den senaste tekniken och kunskapen är bred. Kliniken har cirka 70 anställda. Korta instruktioner på remisserna kan ge personalen en uppfattning om vilken metod de ska välja och vad de ska titta på: ”17-åring med stor mjukdelstumör i låret. Translokation (X;18)?” ”11-årig flicka med oklar tumör på halsen? Genetiska hållpunkter för rhabdomyosarkom?”.

– Läkare suger ut cellerna med en tunn nål, en liten sytråd av vävnad, och skickar provet till oss. Här gör vi de analyser som behövs för att ställa rätt diagnos. Vissa svar kan vi få redan samma dag, andra tar lite längre tid. 

Arvsmassan i tumören kan studeras med många olika tekniker, som cytogenetik, FISH, PCR eller djupsekvensering. 

– Cytogenetik är en screeningmetod där vi tittar på odlade celler, en cell i taget. Vi kan se om det finns instabilitet i arvsmassan. Det kräver färska prover och visar bara stora förändringar i tumörcellernas arvsmassa. Den här tekniken görs för hand och tar lång tid. Barnet kan få vänta tre veckor på att få svar om sin diagnos. 

En annan metod är RT-PCR, där man tittar på RNA från cellen. Metoden kräver att man på förhand ”vet” vad man ska titta efter. 

– Det här används ofta på leukemi. Där finns det redan många förändringar som man vet påverkar sjukdomsförloppet, och som påverkar vilken behandling man ska sätta in. Även för sarkom finns det sådana förändringar som är viktiga för behandlingen. Den här metoden är snabb, du får svar på vilken typ av tumör det är på upp till tre dagar.

"Metoden är snabb. Vi kan ställa diagnos på en dag."

En ofta använd metod, som när den kom var ett forskningsgenombrott, är FISH. Det är ett sorts mellanting mellan cytogenetik och molekylär analys där prover med numeriska avvikelser och translokationer mellan olika kromosomer kan studeras. FISH står för Fluorescens-in-situ- hybridisering och används för att upptäcka fel på bestämda kromosomer. Fördelen är att man kan använda både färska, frysta och paraffin-inbäddade prover. Med fluorescerande ljus märks varje gen med färg; rött, grönt eller gult. Varje färg signalerar sin sak. 

– Metoden är snabb. Vi kan ställa diagnos på en dag. Man kan direkt se om en viss gen på kromosom 13 är förändrad eller inte. Är den det, ja då vet jag att det är rhabdomyosarkom.

Valet av analysmetod styrs av vilken tumör man misstänker och vilken typ av material man har fått för analys. Fredrik Mertens betonar att samarbetet med läkare vid patologkliniken är viktigt.

– I framtiden hoppas vi kunna övergå mer till djupsekvensering. Då kan vi se hela arvsmassan på djupet och få information om allt: mutationer på DNA-nivå, fusionsgener, och hur gener uttrycks. Men metoden är dyr och det krävs många komplicerade dataanalyser för att kunna dra slutsatser. Men när vi väl har alla listor och har kört allt mot varandra ser vi mycket.

Djupsekvensering används i dag bara inom forskningen i Lund. Varje körning, som i och för sig kan ta upp till 16 prover på en gång, kan kosta 50 000 kronor. Bara inköpet av maskinen ligger på över 2 miljoner kronor.

– I dag har vi kört in prover från sarkom hos barn i den. Det behövs en väldigt liten mängd DNA. Det är inget du ser med blotta ögat. Analysen är färdig efter 36 timmar och förhoppningen är att vi ska se samband och avvikelser i arvsmassan. Jag håller tummarna för att inte strömmen går mitt i. Då är allt förlorat.

Vi har förflyttat oss till forskningsenheten, som ligger i ett hus mitt emot kliniken. Här hänger omslag från doktoranders avhandlingar prydligt på rad i entrén. Annars är det tyst, så tyst att man kan höra när någon lyfter en pipett med celler som droppar ned i olika provrör. 

– Det stora som har hänt de senaste åren är att vi nu kan undersöka tumörvävnad på effektivare sätt än tidigare. Poängen är att vi kan få information om allt som har hänt i arvsmassan, kunskap om enskilda gener i ett enda försök. Med tidigare analysmetoder tvingades vi välja en gen och studera den i detalj. Nu kan vi göra och se allt på ett bräde. Vi kan följa tumörutvecklingen och se vilka genetiska förändringar som dominerar i början och vilka som tar över. Det är oerhört fascinerande.