UEF Bulletin 2016
in de toekomst kan kanker worden gediagnosticeerd door de geur ervan en kunnen polyaminen de sleutel zijn tot nieuwe diagnostiek.
veel studies hebben geconcludeerd dat kanker een duidelijke geur heeft. Honden kunnen getraind worden en elektronische neuzen geprogrammeerd worden om kanker te herkennen door monsters van patiënten te ruiken, maar er is nog steeds geen zekerheid over wat de geur precies veroorzaakt.
volgens Professor Jouko Vepsäläinen (op de foto hierboven) kan het antwoord polyaminen zijn., Zij zijn een groep molecules die een belangrijke rol in celgroei, proliferatie en differentiatie spelen. Verhoogde celproliferatie en verhoogde polyaminespiegels zijn kenmerkend voor kanker. Wat meer is, polyamines ruiken eigenlijk slecht.Vepsäläinen bestudeert al bijna 20 jaar de rol van polyaminen bij kanker samen met andere UEF-pioniers op dit gebied, Professor Leena Alhonen en wijlen Professor Juhani Jänne., Meer recent, en met de strategische financiering van de universiteit, zijn Wet Chemistry Alliance group aan de School Of Pharmacy heeft de krachten gebundeld met onderzoekers in Tampere en Helsinki om kankerdiagnostiek mogelijk op basis van patiënten’ polyamine profielen te ontwikkelen. Om de functie en het potentieel van polyaminen beter te begrijpen, ontwikkelt zijn groep de analyse en synthese van polyaminen en zoekt hij naar nieuwe therapeutische doeleinden voor geneesmiddelen die het polyaminemetabolisme beïnvloeden.,
de geur van kanker wordt veroorzaakt door een mengsel van vluchtige verbindingen, die moeizaam en kostbaar zijn om te identificeren met traditionele analyses. De groep van Vepsäläinen heeft een snellere methode ontwikkeld op basis van vloeistofchromatografie en tandemmassaspectrometrie (LC-MS/MS), waarmee een verscheidenheid aan polyamines gelijktijdig kan worden geanalyseerd.
u
rine monsters worden gemeten door LC-MS / MS met behulp van specifieke ionen voor elk polyamine, gevisualiseerd als pieken in het chromatogram.,
naast alle polyaminen die in menselijke cellen voorkomen, was de groep de eerste ter wereld die hun met deuterium gelabelde tegenhangers synthetiseerde, die worden gebruikt als interne standaarden in de analyse, die nodig zijn voor nauwkeurige kwantitatieve polyamineprofilering en dus het opsporen van kanker uit urinemonsters van patiënten.”we zijn in staat geweest prostaatkanker te onderscheiden van goedaardige prostaatvergroting, eierstokkanker op te sporen en te vertellen in welk stadium de kanker zich bevindt, op basis van polyamineprofielen,” zegt Vepsäläinen.
” vervolgens zijn we van plan om monsters van andere veel voorkomende kankers te analyseren.,door de resultaten toe te passen op een elektronische neus, was de groep van Dr.Niku Oksala aan de Universiteit van Tampere in staat prostaatkanker te detecteren op basis van urinegeurafdrukken, net als de gewone PSA-test op basis van bloed.
” onze analyses zijn nog niet haalbaar voor klinisch gebruik, maar een draagbare eNose heeft een breed potentieel in de screening, diagnostiek en follow-up van kanker. Het kan eerdere diagnostiek mogelijk maken en dus een betere uitkomst van veel kankers, en de noodzaak van dure tests en biopten verminderen, ” zegt Vepsäläinen.,
echter, een elektronische neus kan individuele verbindingen niet herkennen, alleen een geurpatroon gebaseerd op verstrekte gegevens. Er is meer onderzoek nodig om ervoor te zorgen dat het inderdaad polyaminen detecteert en om het te trainen om polyamineprofielen bij verschillende kankers te herkennen.
Hier komen honden te hulp. In samenwerking met Docente Anna Hielm-Björkman ‘ s Dogrisk project aan de Universiteit van Helsinki, krijgen honden die getraind zijn om kanker te detecteren uit urinemonsters monsters met gesynthetiseerde polyamines die kankerpolyamineprofielen imiteren., “Als de honden deze monsters nemen, kunnen we er zeker van zijn dat polyamines de geur veroorzaken.”haar focus op honden, Hielm-Björkman onthult dat honden’ kanker monsters hebben een extra voordeel in het onderzoek. – Voeding bevat ook polyamines, maar bij honden is het gemakkelijk om de impact van verschillende voedingsproducten op polyaminespiegels te elimineren door ze allemaal op een vergelijkbaar dieet te houden.de ontwikkeling van polyamineanalyse en de uitgebreide synthese en deuterium-etikettering van polyaminen op de campus van Kuopio zijn grotendeels het resultaat van Dr.Merja Häkkinen’ s jarenlange werk., De onderzoeksgroep heeft al aanvragen ontvangen van internationale farmaceutische stakeholders die de moleculen willen kopen voor eigen onderzoek.
Häkkinen wijst erop dat polyaminen belangrijke markers kunnen zijn, niet alleen in de diagnostiek, maar ook bij het beoordelen van de respons van patiënten op de behandeling. – In de monsters die we hebben geanalyseerd, verschillen de polyamineprofielen van kankerpatiënten voor en na de operatie.
De toepassingen van polyamineprofilering variëren van verschillende soorten kanker tot vele andere ziekten waarbij gewijzigde polyaminespiegels zijn waargenomen, zoals urineweginfecties., Ze komen vaak voor bij ouderen en bij ouderen kunnen ze gedragssymptomen veroorzaken die verward kunnen worden met symptomen van dementie.
– over een paar jaar kunnen urineweginfecties binnen enkele minuten bij de patiënt thuis worden gediagnosticeerd met behulp van een elektronische neus, voorspelt Docent Tuomo Keinänen die ook in de groep van Vepsäläinen werkt.
naast de gezondheidszorg kunnen polyaminemetingen de voedingsindustrie ten goede komen., – Bijvoorbeeld, in levende vis transporttanks, kleine veranderingen in polyamine niveaus zou kunnen helpen detecteren dode vis die anders de hele partij zou besmetten, Keinänen zegt.
– Polyaminemetabolisme als doelwit voor medicamenteuze behandeling is een ander onderzoeksgebied waar op dit moment veel gebeurt. Veel geneesmiddelen die klinisch worden gebruikt voor andere doeleinden hebben een effect van polyaminefuncties, waardoor ze nuttig kunnen zijn bij de behandeling van kanker of andere ziekten waarop ze oorspronkelijk niet waren gericht.,
de groep heeft bijvoorbeeld een polyaminedoelwit vastgesteld voor metformine, een diabetesgeneesmiddel dat nu een potentieel tegen kanker vertoont. – Het kost veel tijd en geld om geheel nieuwe geneesmiddelen te ontwikkelen, terwijl het veel sneller en goedkoper is om nieuwe doeleinden te zoeken voor beproefde geneesmiddelen die al op de markt zijn.
tekst: Ulla Kaltiala foto ‘ s: Raija Törrönen