Modul 2

Det finns idag många behandlingsbara onkogener och de blir allt fler i takt med att antalet behandlingar ökar. Vi tar inte upp alla här men ett välkänt exempel på denna typ av biomarkör är HER2-positiv bröstcancer. Namngivningen kan vara förvirrande eftersom HER2-proteinet kodas av en gen som heter ERBB2. Vid bröstcancer ser man att cirka 15–20 % av tumörerna har en amplifiering av ERBB2-genen, vilket innebär att flera kopior av genen har bildats. Detta leder till ett ökat uttryck av HER2-proteinet. HER2 är ett receptortyrosinkinas som normalt återfinns i cellmembranet. Vid inbindning av sin ligand dimeriserar HER2, det vill säga bildar par, med en annan HER2-molekyl. När ERBB2-genen är amplifierad produceras dock så mycket HER2 att proteinerna kan dimerisera spontant, utan att en ligand binder in. Detta resulterar i en konstitutiv signalering som stimulerar tumörcellens tillväxt.

Idag finns riktade behandlingar som kan blockera denna signalering, men för att behandlingen ska vara effektiv måste man först identifiera de patienter som har HER2-positiv cancer. Patologer kan göra detta genom en Immunhistokemisk färgning av tumören, där man undersöker mängden HER2-protein i cellmembranet. Om tumörcellerna färgas intensivt tolkas det som ett tecken på HER2-överuttryck, vilket gör att patienten kan vara aktuell för behandling. Det går också att identifiera ERBB2-amplifiering genom molekylära analyser av tumörens DNA. Eftersom HER2-överuttryck oftast orsakas av en amplifiering av ERBB2-genen kan bioinformatiska metoder användas för att mäta genens kopieantal och om kopieantalet är förhöjt klassas genen som amplifierad. HER2-överuttryck kan dock inte säkert uteslutas genom DNA-analys och därför genomförs Immunhistokemisk analys som rutin idag. Immunhistokemisk analys är snabbare men molekylära metoder har fördelen att de också kan upptäcka alternativa mekanismer som gör att HER2 blir överaktivt.^1,2

En annan typ av prediktiva biomarkörer bygger på att utnyttja svagheter som tumören utvecklat under sin tillväxt. Ett exempel är mikrosatellitinstabilitet (MSI), som uppstår till följd av defekter i cellens mismatch repair-system (deficient MMR; dMMR). Vid varje celldelning måste arvsmassan kopieras, en process som utförs av DNA-polymeraset. Vissa delar av genomet består av repetitiva sekvenser, så kallade mikrosatelliter, som är särskilt svåra att kopiera korrekt. Om ett fel uppstår vid replikationen aktiveras mismatch repair-maskineriet, ett reparationssystem som rättar till felaktigheter i DNA:t. Detta system består av flera samverkande proteiner, där de mest kända är MSH2, MSH6, MLH1 och PMS2. Om något av dessa proteiner slås ut fungerar inte reparationen som den ska, och tumören börjar snabbt ackumulera mutationer. När mutationsbördan ökar kan proteiner i tumörcellerna förändras så att de bildar så kallade neoepitoper, vilka kan kännas igen och attackeras av immunförsvaret.

De senaste åren har inneburit en revolution inom cancerbehandling genom introduktionen av terapier som hjälper kroppens eget försvar att identifiera och angripa tumörceller. Studier har visat att vissa av dessa behandlingar är särskilt effektiva vid tumörer med defekt mismatch repair och därmed hög mutationsbörda. Patienter med denna typ av tumör kan identifieras på två sätt. Den första metoden är Immunhistokemisk färgning, där man undersöker om samtliga fyra mismatch repair-proteiner uttrycks normalt i tumören. Om ett eller flera proteiner saknas klassas tumören som deficient mismatch repair (dMMR). Det andra sättet är att analysera effekten på mikrosatelliterna med hjälp av DNA-baserade metoder, till exempel med NGS. Om en stor andel av mikrosatelliterna innehåller mutationer kallas tumören mikrosatellitinstabil (MSI). Begreppen dMMR och MSI är därmed komplementära men härrör från två olika analysmetoder.^3,4