UEF Bulletin 2016
i fremtiden kan kræft diagnosticeres ved lugten, og polyaminer kan være nøglen til ny diagnostik.
mange undersøgelser har konkluderet, at kræft har en tydelig lugt. Hunde kan trænes og elektroniske næser programmeres til at genkende kræft ved at lugte patientprøver, men der er stadig ingen sikkerhed for, hvad der præcist forårsager lugten.
ifølge Professor Jouko Veps .l .inen (på billedet ovenfor) kan svaret være polyaminer., De er en gruppe molekyler, der spiller en vigtig rolle i cellevækst, proliferation og differentiering. Øget celleproliferation og forhøjede polyaminniveauer er typiske for kræft. Desuden lugter polyaminer faktisk dårligt.
Vepsäläinen har været at studere den rolle, polyaminer i kræft for næsten 20 år med andre UEF pionerer på området, Professor Leena Alhonen og slutningen af Professor Juhani Jänne., Mere for nylig, og med universitetets strategiske midler, hans Våde Kemi Alliance-koncernen på School of Pharmacy har slået sig sammen med forskere i Tampere og Helsinki for at udvikle kræft diagnose eventuelt baseret på patienternes polyamine profiler. For bedre at forstå funktionen og potentialet af polyaminer udvikler hans gruppe analysen og syntesen af polyaminer og søger efter nye terapeutiske formål for lægemidler, der påvirker polyaminmetabolisme.,
lugten af kræft er forårsaget af en blanding af flygtige forbindelser, som er besværlige og dyre at identificere med traditionelle analyser. Veps .l .inens gruppe har udviklet en hurtigere metode baseret på væskekromatografi og tandem massespektrometri (LC-MS/MS), med hvilken en række polyaminer kan analyseres samtidigt.
U
rinprøver måles ved LC-MS / MS ved hjælp af specifikke ioner for hver polyamin, visualiseret som toppe i kromatogrammet.,
ud over alle polyaminer fælles i menneskelige celler, gruppen var de første i verden til at syntetisere deres deuterium-mærket kolleger, som anvendes som interne standarder i den analyse, som er nødvendig for nøjagtige kvantitative polyamine profilering og dermed afsløre kræft fra patienternes urin-prøver.
” Vi har været i stand til at diskriminere prostatacancer fra godartet prostataforstørrelse, opdage kræft i æggestokkene og fortælle, hvilket stadie kræften er i, baseret på polyaminprofiler,” siger Veps .l .inen.
” dernæst planlægger vi at analysere prøver fra andre almindelige kræftformer.,”
Ved anvendelse af resultaterne på en elektronisk næse var Dr. Niku Oksalas gruppe ved University of Tampere i stand til at opdage prostatacancer fra urin lugtprintprofiler lige så godt som den almindelige PSA-test fra blod.
“vores analyser er endnu ikke mulige til klinisk brug, men en bærbar eNose har stort potentiale i screening, diagnostik og opfølgning af kræft. Det kunne muliggøre tidligere diagnostik og dermed et bedre resultat af mange kræftformer og reducere behovet for dyre test og biopsier,” siger veps .l .inen.,en elektronisk næse kan dog ikke genkende individuelle forbindelser, bare et lugtmønster baseret på leverede data. Mere forskning er nødvendig for at sikre, at det, den opdager, faktisk er polyaminer, og at træne det til at genkende polyaminprofiler i forskellige kræftformer.
Her kommer hunde til at redde. I samarbejde med Docent Anna Hielm-Bjrrkmans Dogrisisk-projekt på University of Helsinki vil hunde, der er uddannet til at påvise kræft fra urinprøver, få prøver med syntetiserede polyaminer, der imiterer kræftpolyaminprofiler., “Hvis hundene plukker disse prøver, kan vi være helt sikre på, at polyaminer forårsager lugten.”
hendes fokus på hunde, Hielm-BJ .rkman afslører, at hundens kræftprøver har en ekstra fordel i forskningen. – Fødevarer indeholder også polyaminer, men med hunde er det nemt at fjerne virkningen af forskellige fødevarer på polyaminniveauer ved at holde dem alle på en lignende diæt.
udvikling af polyamine analytics samt de omfattende syntese og deuterium-mærkning af polyaminer på Kuopio Campus er meget resultatet af Dr. Kristian Häkkinen er flere års arbejde., Forskningsgruppen har allerede modtaget henvendelser fra internationale farmaceutiske interessenter, der er villige til at købe molekylerne til deres egen forskningsbrug.
Hkkkinen påpeger, at polyaminer kan være vigtige markører ikke kun i diagnostik, men i vurderingen af patienters respons på behandlingen. – I de prøver, vi har analyseret, har kræftpatienternes polyaminprofiler været forskellige før og efter operationen.
anvendelserne af polyaminprofilering spænder fra forskellige typer kræft til mange andre sygdomme, hvor ændrede polyaminniveauer er blevet observeret, såsom urinvejsinfektioner., De er almindelige blandt ældre mennesker, og hos ældre mennesker kan de forårsage adfærdssymptomer, der kan forveksles med symptomer på demens.
– Et par år fra nu, urinvejsinfektioner kan være diagnosticeret i løbet af få minutter i patientens hjem ved hjælp af en elektronisk næse, forudsiger Docent Tuomo Keinanen, som også arbejder i Vepsäläinen s gruppe.
udover sundhedspleje kan polyaminmålinger gavne fødevareindustrien., – For eksempel i levende fisketransporttanke kan små ændringer i polyaminniveauer hjælpe med at opdage døde fisk, der ellers ville forurene hele partiet, siger kein .nen.
– Polyaminmetabolisme som lægemiddelbehandlingsmål er et andet forskningsområde, hvor der sker meget i øjeblikket. Mange lægemidler, der er i klinisk brug til andre formål, har indflydelse på polyaminfunktioner, hvilket kan gøre dem nyttige til behandling af kræft eller andre sygdomme, som de ikke oprindeligt var rettet mod.,for eksempel har gruppen identificeret et polyaminmål for metformin, et diabeteslægemiddel, der nu viser anticancerpotentiale. – Det tager meget tid og penge at udvikle helt nye lægemidler, mens det er meget hurtigere og billigere at søge nye formål for afprøvede lægemidler, der allerede er på markedet.
tekst: Ulla Kaltiala billeder: Raija t r Photosnen