Tampereen Biopankin tutkimusprojektit 2021

Immuunipuutos rusto-hiushypoplasiassa

Svetlana Vakkilainen ja Outi Mäkitie, Helsingin yliopisto

Rusto-hiushypoplasia (RHH) on puolustusjärjestelmän ja luuston sairaus, joka on poikkeuksellisen yleinen Suomessa. RHH potilailla on korkeampi riski sairastua syöpään, erittäin imusolmuke- ja ihosyöpään. RHH potilailla esiintyvistä syöpäsairauksista tiedetään vähän. Erilaisia viruksia on yhdistetty syövän puhkeamiseen, mutta näiden virusten merkitystä RHH potilaiden syövän kehittymisessä ei ole tutkittu. Ei myöskään tiedetä RHH potilaiden syöpään johtuvia geenimuutoksia. Tässä projektissa tutkitaan syöpää sairastaneiden RHH potilaiden kasvainnäytteistä erilaisten virusten olemassaoloa sekä syöpägeeniä. Tuloksemme lisäävät tietoa puolustusjärjestelmän häiriön ja syövän taustalla olevista mekanismeista ja tuottavat näyttöön perustuvan lähestymistavan potilaiden hoidolle ja seurannalle.

Immune cell characterization of individuals infected by Sars-CoV-2

Zhi Chen, Oulun yliopisto

Immuunivasteella on suuri vaikutus SARS-CoV-2- virusinfektioon. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää immuunivasteen muutoksia SARS-CoV-2- infektion eri vaiheissa sekä niiden korrelaatiota tulehdussytokiinien kanssa. Kaikista vaikeinta tautimuotoa sairastavia vaikuttaisi yhdistävän se, että elimistöön syntyy sytokiinimyrsky, joka johtaa akuuttiin hengitysvajausoireyhtymään ja sydämen vajaatoimintaan. Tavoitteena on myös selvittää tärkeimpiä plasman ja seerumin molekyylejä, jotka liittyvät sytokiinimyrskyihin. Tämän tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää potilaiden täsmähoidossa sekä rokotekehityksessä.

FinnGen-kutsututkimus

Mari Niemi, FIMM

FinnGen hyödyntää tutkimuksessa biopankkinäytteestä tuotettua genomitietoa (perimää koskevaa tietoa) sekä sosiaali- ja terveysalan rekistereistä saatavaa terveyteen liittyvää tietoa. Koska kaikkea terveystutkimuksen kannalta oleellista tietoa ei ole saatavilla kansallisista terveysrekistereistä, FinnGen kutsuukin nyt 6000 osallistujaa uusiin tutkimusosioihin, joissa kartoitetaan tarkemmin elämän erilaisiin osa-alueisiin liittyviä seikkoja. Näihin lukeutuvat mm. terveyteen ja hyvinvointiin liittyvä kysely sekä kokoelma toiminnallisia testejä. Kumpikin osio tehdään sähköisesti OmaBiopankki-palvelun kautta. Nyt kerättävällä uudella tiedolla on tarkoitus selvittää, miten elämäntavat, henkilökohtaiset ominaisuudet ja mieltymykset yhdessä geneettisten tekijöiden kanssa vaikuttavat sairastumisriskiin ja mahdollisten sairauksien kulkuun.

Jokaisesta kutsuttavasta on jo genomi- ja terveystietoja FinnGen-tutkimuksessa ja he ovat antaneet biopankkisuostumuksessaan biopankille luvan olla heihin yhteydessä. FinnGen-tutkijoilla ei ole kutsuttavien tunniste- tai yhteystietoja, joten kutsut toimitetaan biopankin kautta. Kaksi tuhatta FinnGen-tutkimuksessa mukana olevaa Tampereen Biopankkiin näytteen antanutta henkilöä saa kutsun näihin uusiin kyselytutkimusosioihin. Tampereen Biopankki hyödyntää takaisinkutsumisessa ensimmäisenä sairaalabiopankkina sähköistä asiointiväylää, eli OmaTaysia. Osa tutkittavista saa siten kutsun tutkimukseen sähköisesti.

Sirkku: Nanopartikkeleita ja proteiinien glykosylaatiota hyödyntävä määritysteknologia syöpien varhaiseen diagnostiikkaan

Katri Kuningas, Kaivogen oy

Sirkku-hankkeen tarkoituksena on kehittää ja parantaa syövän varhaista diagnostiikkaa. Hanke perustuu partikkelipohjaisten merkkiaineiden ja uusien syöpäspesifisten sitojamolekyylien käyttöön. Projektin lopputuotteena on tavoitteena saada markkinoille uusi diagnostiikkakäyttöön soveltuva määritys, jonka avulla potilaskuolleisuutta voidaan merkittävästi pienentää.

KIDLIB0: Paikallisen munuaissyövän nestebiopsiatutkimus

Jussi Nikkola, Tays

Kyseessä on biopankki- ja rekisteritutkimus, jonka aineisto kerätään TAYS:n alueelta.  Tutkimuksessa selvitetään, voidaanko munuaissyöpäleikkausta edeltävästi otetusta verinäytteestä tehtävän kiertävän kasvain-DNA analyysin avulla ennustaa munuaissyövän uusiutumista seurannassa.

PNET: Haiman neuroendokriinisten kasvainten merkkiainetutkimus

Hanna Seppänen (HUS), Johanna Laukkarinen (Tays)

Noin 1-2% kaikista haiman kasvaimista on neuroendokriinisia kasvaimia. Kasvaimet jaotellaan ns. toimiviin ja toimimattomiin kasvaimiin. On ajateltu, että pienimpien kasvainten osalta voidaan poistaa vain kasvain tekemättä suurempaa ja riskialttiimpaa haimaresektiota. Kuitenkin myös osa näistä varsin pienistä ja hyväennusteisena pidetyistä kasvaimista osoittautuu yllättäen haiman ulkopuolisiin imusolmukkeisiin levinneiksi. Näitä tapauksia on haasteellista tunnistaa nykyisellä diagnostiikalla. Tavoitteena on löytää uusia ennusteellisia tekijöitä haiman neuroendokriinisten kasvainten diagnostiikkaa ja hoidon suunnittelua varten. Analysoimme leikattujen potilaiden kudosnäytteistä paneelin immunohistokemiallisia immunohistokemiallisia markkereita TMA-tekniikalla , glykomiikkaa ja näiden assosiaation WHO-gradeeraukseen, kasvaimen stageen ja survivaliin sekä eri ennusteellisiin kuvantamislöydöksiin.

Retroperitoneoskooppisen lisämunuaiskirurgian tulokset Taysissa 2010-2018

Päivi Pappinen ja Saara Metso, Tays

Tutkimuksessa kuvataan Suomessa vielä vähän käytössä olevan selän kautta tähystyksellisesti tehtävän lisämunuaiskirurgian tulokset vuosina 2010-2018 ja leikkauksen oppimiskäyrä. Selvitämme, mitkä ennen leikkausta tehdyt radiologiset ja histologiset tekijät ennustavat lisämunuaiskasvaimen muuttumista pahanlaatuiseksi, uusiutumista ja leviämistä. Selvitämme myös leikattujen potilaiden pitkäaikaisennustetta, kuolleisuutta ja työkykyisyyttä. Tutkimuksesta saadaan kliinisesti merkittävää tietoa, jota voidaan hyödyntää lisämunuaiskasvainten diagnostiikassa, seurannassa ja hoidonsuunnittelussa sekä potilaiden informoinnissa.

The Ischemic Heart Disease Epitranscriptomics and Biomarkers Study (IHD-EPITRAN)

Antti Vento, Esko Kankuri, Vilbert Sikorski et al. (HUS, HY)

Sepelvaltimotauti johtaa menehtymiseen keskimäärin joka neljäs sekunti. Tämä tilastoituu sepelvaltimotaudin kärkisijana maailman kuolinsyytilastoissa vuodesta toiseen.

Sepelvaltimotaudissa sydänlihaksen valtimot rasvoittuvat. Vaikka tämän rasvoittumisen keskeiset tapahtumat sekä eteneminen verenkiertoa estäviin muutoksiin tunnetaan, ei sen tarkkaa syntymekanismia tiedetä. Huomioiden kohonnut riski hengenvaaralliselle sydäninfarktille, olisi sepelvaltimotaudin varhainen tunnistaminen elintärkeätä.

Epitranskriptomiikka tutkii geneettisen materiaalin (ribonukleiinihapon) muokkauksia. Alustavat tutkimukset ovat yhdistäneet näitä muutoksia mm. sepelvaltimotautiin.

Tutkimuksessa kartoitetaan verestä epitranskriptomisia muokkauksia neljässä eri sydänpotilasryhmässä. Verinäytteistä määritetään mm. epitranskriptominen profiili hyödyntäen sekvensointimenetelmiä. Tietoja vertailemalla tutkimuksessa pyritään tunnistamaan merkkiaineita sepelvaltimotaudin tulevaisuuden hoitoon.

Nestebiopsioiden käyttö munuaissyövän diagnostiikassa, hoidossa ja seurannassa (KIDLIB1)

Jussi Nikkola (Tays)

Tutkimme kiertävää tuumori-DNA:ta (ctDNA) munuaissyövän vuoksi leikattujen potilaiden veri- ja virtsanäytteitä. Selvitämme, voidaanko munuaissyöpäleikkausta edeltävästi otetusta veri- ja virtsanäytteestä tehtävän ctDNA-analyysin avulla ennustaa munuaissyövän uusiutumista seurannassa.

Potilaan munuaistuumorista otetusta kudospalasta (tuore- tai FFPE-näyte) valmistetaan sekvensoimalla potilaskohtainen mutaatiopaneeli. Seurannan aikana otetuista veri- ja virtsanäytteistä tutkitaan primaarikasvaimessa todettuja mutaatioita ja selvitämme, voidaanko ctDNA:ta käyttää biomarkkerina munuaissyövän uusiutumisen toteamisessa. Tutkimuksen otetaan myös potilaita, joilla on levinnyt munuaissyöpä, joilta tutkimme ctDNA:ta lääkevasteen ja taudin etenemisen biomarkkerina.

Tutkimus T-solulymfoomien patogeneesistä, differentiaalidiagnostiikasta, TWIST-proteiinin ekspression vaikutuksesta mycosis fungoideksen lääkeherkkyyteen sekä lymfomatoidin papuloosin ja ihon anaplastisen suurisoluisen T-solulymfooman eroista

Jenni Kiiskilä (Oulun yliopisto), Outi Kuittinen (Itä-Suomen yliopisto)

Lymfoomat ovat imukudoksen syöpiä. Ne ovat suuri ryhmä erilaisia pahanlaatuisia kasvaimia. Lymfomatoidi papuloosi (LyP) ja ihon primaarinen anaplastinen suurisoluinen T-solulymfooma (pcALCL) ovat histologialtaan samanlaisia tauteja, joista pcALCL on pahanlaatuinen ja LyP hyvänlaatuinen. Tautien erilaisen kliinisen käyttäytymisen vuoksi ne olisi tärkeää pystyä erottamaan toisistaan.

Angioimmunoblastinen T-solulymfooma (AITL) on harvinainen T-solulymfoomien tyyppi. Sen diagnosointi on alussa haastavaa, sillä alkuvaiheen tauti näyttää histologisesti benigniltä lymfoproliferaatiolta. Tässä tutkimuksessa haemme kliiniseen käyttöön soveltuvia keinoja, joiden tavoitteena on erottaa hyvänlaatuinen imusolmukkeiden suureneminen AITL:stä.

FinnGen EA3 study for data mining electronic health records for age-related macular degeneration (AMD) subtyping

Aarno Palotie (Helsingin yliopisto)

FinnGen EA3 yhdistää geenidatan kliinisten parametrien kanssa tähdäten parempaan ymmärrykseen AMD:n (kostea silmänpohjan ikärappeuma) etiologiasta, progressiosta, kliinisen kuvan vaihtelevuudesta ja yksilöllisestä hoidosta.

Nestebiopsioiden käyttö virtsatiesyövän diagnostiikassa, seurannassa ja hoidossa (UCLIB1)

Jussi Nikkola (Tays)

Tutkimme kiertävää tuumori-DNA:ta (ctDNA) virtsatiesyövän (rakko- tai ylävirtsatiesyöpä) vuoksi leikattujen potilaiden veri- ja virtsanäytteistä. Selvitämme, voidaanko virtsatiesyöpäleikkausta edeltävästi otetuista veri- ja virtsanäytteestä tehtävän ctDNA-analyysin avulla ennustaa virtsatiesyövän uusiutumista seurannassa.

Potilaan virtsatietuumorista otetusta kudospalasta (tuorekudos- tai FFPE-näyte) valmistetaan sekvensoimalla potilaskohtainen mutaatiopaneeli. Seurannan aikana otetuista veri- ja virtsanäytteistä tutkitaan primaarikasvaimessa todettuja mutaatioita ja selvitämme, voidaanko ctDNA:ta käyttää biomarkkerina virtsatiesyövän uusiutumisen toteamisessa. Tutkimuksen otetaan myös potilaita, joilla on levinnyt virtsatiesyöpä, joilta tutkimme ctDNA:ta lääkehoitovasteen ja taudin etenemisen biomarkkerina.

Urologiset syövät Lynchin syndroomaa sairastavilla potilailla

Jukka-Pekka Mecklin (KSSHP)

Lynchin syndrooma (LS) on autosomaalisesti periytyvä syöpäoireyhtymä, joka altistaa lähes kaikille vatsan alueen syöville. Lisääntyneen syöpäalttiuden oireyhtymässä aiheuttaa ituratamutaatio yhdessä tai useammassa DNA:n kopiovirheen korjausgeenissä (MLH1, MSH2, MSH6 ja PMS2). Urologiset syövät ovat LS-potilaiden kolmanneksi yleisin syöpätyyppi kolorektaali- ja endometriumsyöpien jälkeen. Jopa kolmasosa LS-miehistä sairastuu eturauhassyöpään ja joka viides LS-potilaista uroteelisyöpään. Ylävirtsateiden uroteelisyövän suhteen riski on yli 10-kertainen muuhun väestöön verrattuna.

Tavoitteena on selvittää Suomen LS-rekisterin pohjalta LS-potilaiden urologisten syöpien kliinispatologiset erityispiirteet ja geneettinen tausta. Kasvainten molekyyligeneettiset profiilit analysoidaan ja etsitään sopivat diagnostiset markkerit hyödyntäen kasvainten geenikirjastoja. Saatuja tuloksia hyödynnetään LS-potilaiden seulonnan järjestämisessä ja urologisten syöpien varhaisdiagnostiikan kehittämisessä.

Lasten keliakia, potentiaalikeliakia ja diabetes Tampereen yliopistollisessa sairaalassa

Kalle Kurppa (Tays)

Keliakia on yksi yleisimmistä ruuansulatuskanavan sairauksista. Taudin tunnistaminen on haastavaa moninaisen taudinkuvan vuoksi, ja suurin osa potilaista on diagnosoimatta. Tilannetta voitaisiin parantaa  riskiryhmäseulonnalla, mutta tämän lähestymistavan paradoksaalinen seuraus on kasvava joukko keliakiavasta-ainepositiivisia potilaita, joilla on normaali suolinukkarakenne. Näille potilaille ei voida asettaa diagnoosia, vaikka he saattaisivat hyötyä taudin ruokavaliohoidosta.

Tampereella on kehitetty ns. mikro-CT kuvaus, joka saattaa paljastaa diagnostisen ohutsuolivaurion aiempaa herkemmin. Menetelmä mahdollistaa jopa koepalan pinta-alan mittauksen, jolloin se soveltuu myös aiempaa tarkempaan hoitovasteen seurantaan esim. lääketutkimuksissa. Tavoitteena on selvittää biopankkinäytteiden avulla potentiaalikeliaakikoiden ohutsuolikoepalojen mikro-CT-löydöksiä sekä kuvauksen toimivuutta kliinisessä diagnostiikassa. Lisäksi tutkitaan alkavaan keliakian liittyviä biologisia mekanismeja.

Investigation of Disease-Associated T-cell Signatures in Autoimmune/Inflammatory Disorders

Adaptive Biotechnologies

The adaptive immune system is constantly responding to stimuli; from new and chronic infections to developing autoimmune diseases and cancer. The cells of the adaptive immune system display specialized receptors, T- and B-cell receptors (TCRs and BCRs), each with unique sequences in their genome encoding their receptor. It is estimated that every individual has on the order of 100 million unique receptors in their immunome, the collection of an individuals’ receptors, making it orders of magnitude larger than the genome. The massive diversity of the immunome has the potential to recognize millions of possible disease antigens, the ability to read the responses to these antigens will enable new diagnostics, therapies and understanding of diseases.

Adaptive Biotechnologies has developed a platform for sequencing the DNA of these receptors quantitatively and at high-throughput. In partnership with Microsoft, Adaptive has developed computational methods to identify TCR signatures for individual diseases by comparing TCR repertoires from cohorts of cases and controls. The aim of this project in partnership with FINBB is to identify TCR signatures across autoimmune and inflammatory diseases to enable new diagnostics and treatments.