Tag Archives: MR spektroskopi

Fusjonering gir endring – også i prostata!

ansattebilde.may-britt.tessemailin falkmo hansenBloggere:  Ailin Falkmo Hansen (stipendiat) og May-Britt Tessem (forsker), MR Cancer-gruppen

 

 

Movember er igjen over oss, og i ekte trøndersk ånd fylles Facebook, Instagram og bybildet av barter i ulike fasonger og varianter. Målet er økt bevissthet rundt menns helse og prostatakreft, en kreftsykdom som blant annet vi i MR Cancer gruppen forsker på.

vevsbit og MR

Vevsprøver lagres i flytende nitrogen før de analyseres ved hjelp av MR spektroskopi. (foto: Geir Mogen/NTNU)

Kan kreftens stoffskifte (metabolisme) gi viktig informasjon om prostatakreft?

Forskere rundt om i verden har vist at endringer i stoffskifte, også kalt metabolisme, er et viktig kjennetegn ved kreft. Ved MR Cancer gruppa studerer vi blant annet hvordan endringer i metabolismen endres når man har kreft og etter hvor aggressiv kreften er. Vi har tidligere funnet at de to molekylene citrat og spermin kan være mulige markører for prostatakreft og at de til og med kan si noe om hvor aggressiv prostatakreften er.

Prostatakreft er langt fra en ensartet kreftsykdom, og dette har betydning for behandling og prognose av pasientene. Dessverre finnes det i dag ingen gode metoder som en kan bruke for å gi en god vurdering av type prostatakreft. Forskere leter derfor i dag etter nye metoder som kan hjelpe til i diagnostiseringen. Tilstedeværelse av fusjonsgenet TMPRSS2-ERG tror man kan være nyttig for å vurdere type prostatakreft. I en nylig publisert studie har vi sett nærmere på dette fusjonsgenet.

Continue reading

Leave a Comment

Filed under Forskning, Kreft, NTNUmedicine

Kan brystkreftens stoffskifte avsløre nye behandlingsmål?

Tonje Husby HaukaasBlogger: Tonje Husby Haukaas, Senioringeniør
MR Cancer-gruppen ved Institutt for Sirkulasjon og Bildediagnostikk

Hvilken dag passer vel ikke bedre til å skrive sitt første blogginnlegg? Også et skikkelig «rosa» ett! 1. oktober markerer starten på Rosa sløyfe-aksjonen – en brystkreftaksjon som har som hensikt å spre kunnskap, vise solidaritet for brystkreftrammede og samle inn midler til forskningsprosjekter. Aksjonen øker stadig i omfang både i Norge og internasjonalt.

Rosa sløyfe. Foto: Deborah Hill/NTNU

I de kommende dagene og ukene vil gatene fylles av rosa accessoirers, sløyfer og ballonger og det arrangeres flere rosa-aktiviteter landet over. Med dette blogginnlegget håper jeg å kunne lære dere noe nytt om brystkreft. Samtidig vil jeg også vise hva forskningsmidler kan brukes til.

Brystkreft påvirker mange liv, ikke bare den som får diagnosen. Det er den kreftformen i Norge som rammer flest kvinner og bare i dag vil omtrent åtte kvinner diagnostiseres med brystkreft. Heldigvis gjør tidlig oppdagelse og forbedret behandling at hele 90 % av kvinnene er i live fem år etter å ha fått diagnosen. Men ingen kreftsvulster er helt like og dette gjør det vanskelig å forutsi hvem som havner i 10 % gruppen som responderer dårlig på dagens behandling og har kort overlevelse. Og selv med god respons på behandling kan pasienten oppleve senplager og dårligere livskvalitet som følge av dette.

Vi ønsker å forbedre dette. Continue reading

Leave a Comment

Filed under Forskning, Kreft, NTNUmedicine

For lite eller for mye oksygen? Radikalt og sukkersøtt om den nyfødte hjernen

Forsker grand prix: Ti forskere – fire minutter – én scene. På Byscenen, 25. september kl. 19, kan du få oppleve «norgesmesterskapet» i forskningsformidling. 10 håndplukkede doktorgradskandidater fra NTNU skal formidle forskningen sin slik at alle forstår. Tre av deltakerne er fra Det medisinske fakultet, og her er én av dem.

 

Foto: Merethe Wagelund/NTNU InfoBlogger: Eva Brekke

 

 

 

Jeg er 27 år og kommer fra Sandnes. Da jeg skulle velge studiested var det aldri noen tvil om at det måtte bli Trondheim, blant annet på grunn av Studentersamfundet hvor jeg har drevet med teater mesteparten av studietida. Nå er jeg ferdigutdannet lege, og holder på med doktorgrad i nevrovitenskap.

Fascinasjonen for hjernen startet lenge før jeg begynte på medisinstudiet. Selv om vi begynner å forstå en del om hvordan hjernen fungerer gjenstår fremdeles mange uløste gåter. Jeg håper jeg kan være med på å løse noen av disse. Forskningen min er preklinisk, det vil si at vi studerer hjernen i en dyremodell. Vi bruker noe som kalles MR spektroskopi kombinert med en type sukker med «merkelapp» på for å studere hvordan forskjellige stoffer øker eller minsker, og på den måten få informasjon om hvilke prosesser som er opp- eller nedregulert.

Jeg forsker på hva som skjer i hjernen når barn får for lite blod og oksygen til hjernen i perioden før, under eller etter fødselen. Det kan for eksempel skje under en vanskelig fødsel, men det kan også skje inni livmora hvis morkaka ikke fungerer som den skal. Hvis det gir permanent hjerneskade kan det føre til Cerebral Parese (CP).

Sammenlignet med voksne er nyfødte mer sårbare for perioder med for mye oksygen, noe som kan skape «oksidativt stress». Oksygen og oksidativt stress er et typisk eksempel på at ting i biologien både har en positiv og en negativ side. Hjernecellene er helt avhengige av oksygen, men i noen situasjoner går oksygen sammen med andre atomer og lager «oksygenradikaler» som skader hjernecellene. Etter en periode med for lite oksygen er cellene ekstra sårbare for ting som kan skade dem. Vi har funnet ut at noen av beskyttelsesmekanismene den voksne hjernen har mot oksygenradikaler ikke virker på samme måte i den nyfødte hjernen. Dette betyr at vi må tenke annerledes når vi skal behandle nyfødte.

Jeg håper at med bedre forståelse av prosessene i hjernen kan vi etter hvert gi nyfødte bedre behandling. Målet på lang sikt er å bedre overlevelsen blant nyfødte som får for lite blod og oksygen til hjernen, og også gjøre at de som klarer seg overlever til et friskere liv.

Her kan du lese om de andre deltakerne i årets Forsker grand prix

Leave a Comment

Filed under Barn og unge, Forplantning og fødsel, Forskning, Luftveier, Medfødte tilstander, Nervesystemet og hjernen, NTNUmedicine

MR metode gir flere brystkreftsvar

MRS resultater av brystkreftBrystkreft er den vanligste kreftformen blant kvinner i Norge og det letes utrettelig etter nye diagnoseverktøy og bedre behandlinger. Forskere ved MR senteret på NTNU har kartlagt de metabolske profilene til forskjellige typer brystkreft og håper at dette kan lede til bedre prognostiske verktøy.

Maria Tunset Grinde ved MR senteret har vist at high resolution magic angle spinning magnetic resonance spectroscopy (HR-MAS MRS) og genekspresjonsanalyser reflekterer ulike karakteristikker i brystkreft i sin doktorgradsavhandling.

– Jeg tror at HR-MAS og HR-MAS i kombinasjon med geneskpresjonsanalyse kan bli et verktøy i framtida. En del pasienter responderer ikke så veldig godt på behandling – men hvorfor gjør de ikke det? Kanskje MRS kombinert med genekspresjonsanalyser kan tilføre ekstra informasjon om hvorfor, sier Grinde.

Prognostiske faktorer

Målet med den første av de tre studiene som utgjør avhandlingen var å kartlegge prognostiske faktorer i brystkreftvev med HR-MAS MRS og multivariate dataanalyser.

Forskerne analyserte 150 av 200 vevsprøver fra brystkreftpasienter for å finne de metabolske kjennetegnene for østrogenreseptor positive- og negative prøver. De resterende 50 prøvene ble brukt for å teste om forskerne klarte å kategorisere disse riktig basert på dataene fra de første 150 prøvene.

– Det fikk vi til ganske bra, sier Grinde. – Av de 50 prøvene, klarte vi å plassere 44 i riktig gruppe. Det betyr at HR-MAS MRS kan være en metode for å klassifisere pasientprøver med forskjellig østrogenreseptorstatus og at østrogenreseptorpositive- og negative prøver har forskjellig metabolsk profil.

Merket sukker gir svar

For å kartlegge de metabolske prosessene til den aggressive brystkrefttypen basal-like og den mindre aggressive luminal-like, så Grinde og de andre forskerne på den glykolytiske aktiviteten – dvs. omdannelsen av druesukker (glukose) til melkesyre (laktat).

Studiet tok utgangspunkt i to ulike dyremodeller der tumorvev fra to brystkreftpasienter var blitt direkte implantert i mus. Prognosene i den ene modellen (luminal-like) er vanligvis bedre enn i den andre (basal-like). Musene ble så gitt 13C-merket glukose før vevsprøver ble hentet ut. Glukosen hadde da blitt omdannet til metabolittene laktat og alanin.

Som forventet, hadde begge tumormodellene høy glykolytisk aktivitet, men når forskerne så på mengden glukose som var igjen i tumorcellene, viste resultatene det motsatte av tidligere studier. Resultatene viste nemlig at det var minst glukose igjen i den mindre aggressive luminal-like typen, dette til tross for at høy glykolytisk aktivitet ofte blir assosiert med aggressive krefttyper.

– Resultatene var kanskje ikke helt som vi hadde forventet – det trenger ikke nødvendigvis være sånn at glykolytisk aktivitet har noe med aggressivitet å gjøre.

Funnene ble bekreftet av genekspresjonsanalysen som viste at de fleste genene som regulerer glykolysen var høyere uttrykt i de luminal-like prøvene.

– Vi synes det er litt artig at det er en god overensstemmelse mellom metabolittene og gen-dataene. Jeg tror at dette er noe som kan bidra til å finne potensielle mål for kreftbehandling i framtida, sier Grinde.

Vevsprøver gir nye resultater

I den tredje og siste studien ble vev fra både brystkreftpasienter og xenograftmodeller analysert med spesiell fokus på kolin-metabolismen. Kolinmetabolitter spiller en viktig rolle i cellemembranmetabolismen og kreftceller har typisk høye nivå av koliner.

Tidligere studier med prøver fra cellekulturer har indikert at kolin og fosfokolin (PCho) er assosiert med aggressivitet. Men i prøvene fra xenograftmodellene med menneskelig vev så det ut som om det heller var glyserofosfokolin (GPC) som var assosiert med aggressivitet. PCho/GPC ratioen var høy i de luminal-like modellene og lavere i de mer aggressive basal-like xenograftmodellene.

– Det er litt interessant at det er forskjell på cellekulturstudier og vev. Celler i kultur stammer ofte fra ei kreftcelle som er dyrket i kultur og som trives i dette miljøet. Vev fra pasienter og disse xenograftmodellene er mer heterogen slik vanligvis kreftvev er i virkeligheten.

Forskerne kjørte også genekspresjonsanalyser på vevet som bekreftet sammenhengen mellom kolinene og gener som regulerer kolinmetabolismen. De fant også veldig god overensstemmelse mellom prøvene fra brystkreftpasientene og xenograftmodellene.

Videre forskning

Metodene for å analysere stoffskifte i kreftceller utvikles til stadighet, og Grinde kan fortelle at man i San Fransisco gjør kliniske tester på en metode som heter hyperpolarisert MRS, på prostatakreft. Denne metoden kan gi en signaløkning som er 10.000-ganger kraftigere enn tradisjonell 13C MRS.

– Det er helt utrolig signaløkning med den teknikken og du kan bruke den til å måle glykolytisk aktiviteten i pasienter. Det er noe som vi tror kan komme mer og mer, spår Grinde.

Disputas

Maria Tunset Grinde skal forsvare phd avhandlingen «Characterization of breast cancer using MR metabolomics and gene expression analysis» 24. oktober 2012, kl. 12.15 i Auditoriet ØHA11 Øya. Prøveforelesning starter kl.10.15 på samme sted.

Relaterte publikasjoner:

HR-MAS MRS

High resolution magic angle spinning magnetic resonance spectroskopy (HR-MAS MRS) er en metode for å studere stoffskifte i vevsprøver. Med vanlig MRS må vevet ekstraheres, men med HR-MAS MRS forblir vevet intakt og man kan derfor bruke det til flere analyser som for eksempel histopatologi og genekspresjonsanalyser.

13C HR-MAS MRS

Med MRS er det mest vanlig å studere signaler fra protonene, men man kan også se på signaler fra andre MR-følsomme atomkjerner som for eksempel karbon-13 (13C). 13C MRS enn mindre sensitiv enn proton (1H) MRS pga. ca. 1% av karbonisotopene er 13C. 13C-MRS brukes mest for metabolismestudier av 13C-merkede metabolitter, for eksempel glukose (druesukker). Glukosen tas opp av tumorcellen og omdannes til laktat og alanin som inneholder et 13C-isotop.

Metabolitter

Metabolitter er molekyler som tar del i, eller lages av, stoffskiftet i cellene.

Xenograftmodeller

Xenograftmodeller er modeller der vev eller celler er implantert fra en art (for eksempel et menneske) til en annen art (for eksempel en mus). De fleste xenograftmodellene som brukes i kreftforskning er basert på cellekulturer. I xenograftmodellene i denne studien er basert på vev som er direkte implantert fra brystkreftpasienter til mus.

Leave a Comment

Filed under Forskning, Kreft

MR og MRS gir bedre prostatakreft diagnose

Prostatakreft er en av de hyppigste kreftformene i Norge, men så langt har ikke de kliniske diagnoseverktøyene kunnet si så mye om hvor i prostata kreften sitter, eller hvor aggressive kreften er i enkeltpasienter. En ny metode utviklet ved MR-senteret kan gi klarere svar.

Ved å kombinere magnetisk resonans avbildning (MRI) med MR spektroskopi (MRS) har PhD kandidat Kirsten Margrete Selnæs utviklet en metode som gjør at man kan si noe om hvor i prostatakjertelen kreften befinner seg, og hvor langt den har kommet. Metoden kan også gi en klarere ide om hvor aggressiv kreften er, noe som er avgjørende for eventuell behandling.

MR resultater fra prostatakreft.

Måler aggressiviteten

– Et av problemene med prostatakreft er å vite hvem som har aggressiv kreft og som trenger behandling, og hvem som kan avvente behandling, sier Selnæs.

Hun brukte to forskjellige MR metoder få å finne svar på spørsmålet om aggressivitet. Først blir vevsprøver fra prostatakjertelen sett på utenfor kroppen (ex vivo). Vevsprøven blir kjørt gjennom et MR spektrometer som gir et spekter eller metabolsk profil. Forskerne ser da etter verdier som skiller seg ut i den kreften som er aggressiv.

I ex vivo testene fant forskerne to mulige biomarkører for prostatakreftaggressivitet: metabolittene citrat og spermin.

Samme test kan så gjøres på pasienter i kroppen (in vivo), men dette gir mindre detaljer. Allikevel fant Selnæs at målingene fra ex vivo testene samsvarer med testene gjort in vivo. Dette kan bety en mer detaljert diagnose før man eventuelt går inn og opererer ut prostata.

– Til nå har vi ikke kunnet skille den aggressive fra den mindre farlige kreften i klinikken, men vi håper nå å være nærmere en metode for å skille disse uten å måtte operere, sier Selnæs.

– Med screening av prostatakreft er det veldig mange som blir oppdaget, men som aldri vil få en sykdom de vil bli plaget av. Så langt har det ikke funnets noen metode for helt sikkert å si hvem som vil dø av kreften, og hvem som kan slippe behandling.

Detaljert kart

Selnæs har også sammenlignet MRS resultatene med MR bilder for å få en detaljert oversikt over hvor vevsprøvene stammer fra.

Vanligvis når man samler vevsprøver fra prostata tar man en biopsi, og selv om man vet at prøven kommer fra f.eks. høyre eller venstre side av prostata, vet man ikke noe mer.

Ved å kombinere MRI med MRS in vivo i pasienten kan man gi urologen mer presise data for hvor biopsien bør tas – forskjellen er omtrent som å prøve å navigere fra et fotografi sammenlignet med et kart med presise GPS koordinater.

Det man gjør, er å bruke MR bildene til å identifisere områder som ser suspekte ut, og så kjøre MRS tester på disse. Hvis MRS resultatene også viser et typisk «kreft-resultat», kan man være mer sikker på at det faktisk er kreft – man har rett og slett flere bevis.

For å komme fram til dette, brukte Selnæs en ny metode utviklet ved Institutt for Laboratoriemedisin, barne- og kvinnesykdommer (LBK), hvor man kan vite nøyaktig hvor i prostata vevsprøver er samlet fra. Dette gir muligheten for å sammenligne det visuelle bildet fra MR med målingsresultatene man får ved MRS.

Videre forskning

Selv om Selnæs er ferdig med doktorgradsarbeidet, er forskningen på ingen måte omme. Funnene med biomarkørene skal valideres gjennom større pasient studier, og man skal gjennomføre en aktiv overvåkningsstudie med pasienter som etter kliniske vurderinger, kan vente med behandling.

– Vi vil ta MR når de blir inkludert i studien, og etter ett år når de har rutinekontroll. Og så vil vi se om det er noe i MR bildene eller MR spektrene som kan si noe om hvem som fortsatt bør overvåkes, forklarer Selnæs.

Disputas

Kirsten Margrete Selnæs disputerer 25. september 2012, kl. 12.15 i Auditoriet, Medisinsk teknisk forskningssenter (MTFS).

I forbindelse med disputasen avholdes et seminar om prostatakreft og MR dagen før, 24. september.

Relaterte publikasjoner

 

Magnetisk resonans avbildning (MRI) er en metode for å ta snitt-bilder av deler av kroppen ved hjelp av radiobølger og magnetfelt uten kjente biologiske skadevirkninger.

Magnet resonans spektroskopi (MRS) er en metode for å se på metabolismen (stoffskiftet) i celler og gir informasjon om cellens biokjemiske reaksjoner.

Metabolitter er molekyler som tar del i, eller lages av, stoffskiftet i cellene.

Prostatakreft er en ondartet svulst i prostatakjertelen og er den vanligste kreftformen blant menn i Norge.

Leave a Comment

Filed under Forskning, Kreft, NTNUmedicine

Nærmere forståelse av prostatakreft

En ny metode for å samle vevsprøver fra pasienter som blir operert for prostatakreft gir forskere bedre muligheter til å forstå mekanismene bak sykdommen som rammer over 4000 norske menn hvert år. Og med tid kan dette føre til bedre diagnostikk og mer målrettet behandling.

Prostatakreft-biopsier.– Det finnes per i dag ikke noen allmenn enighet om hvordan man kan best samle ferske vevsprøver for å kunne forstå sykdomsutviklingen hos den enkelte prostatakreft pasient, sier urolog Helena Bertilsson på Institutt for Laboratoriemedisin, barne- og kvinnesykdommer (LBK), NTNU, og Urologisk avdeling, St. Olavs Hospital.

Bertilsson har sammen med kollegaer funnet en ny metode for å ta vare på ferskt vev fra prostatakjertler, for å kunne studere gener, proteiner og metabolitter. Målet er å forstå svulstens biologi og hva som gjør at kreft blir aggressiv eller ikke.

Magnet resonans spektroskopi (MRS) er en metode for å se på metabolismen (stoffskiftet) i celler og gir informasjon om cellens biokjemiske reaksjoner.

Metabolitter er molekyler som tar del i, eller lages av, stoffskiftet i cellene.

Prostatakreft er en ondsinnet svulst i prostatakjertelen og er den vanligste kreftformen blant menn i Norge.

– Vi har laget en rask og enkel metode som bevarer vevet gjennom rask nedfrysning samtidig som man sparer det ferske vevet i en form som gjør att man kan svare på mange aktuelle forskningsspørsmål. Man skal enkelt kunne bruke det på laboratoriet og vite eksakt hvilke typer celler det er i prøven man tar, og vi skal kunne analysere ikke bare gener, men også proteiner og metabolitter.

Bertilsson utdyper at når man skal analysere på molekylærnivå, er det viktig at kvaliteten på genmaterialet er så høy som mulig for å oppnå pålitelige resultater, og vevssammensetningen har en stor betydning for kvaliteten på genmaterialet.

Bedre forståelse

Den nye metoden kan også være nøkkelen til en bedre forståelse av prostatakreft. Gjennom bruk av magnet resonans spektroskopi (MRS), har forskerne sett på kreftcellenes metabolisme og sammenlignet dette med cellenes DNA profil (genuttrykk).

Vi vet allerede at nivået av metabolitten citrat er lavere i prostatakreft celler, mens kolin er høyere. Det vi ikke vet så mye om, er hvorfor. Bertilsson har derfor studert disse variasjonene sammen med genetiske data for å se hva som kan være sammenhengen.

En av lærdommene har vært at selv om noen gener isolert sett ser veldig viktige ut, er det ikke sikkert det er de genene som har den utslagsgivende effekten på kreftcellenes evne til å vokse og spre seg. Ved å sammenligne metabolske forskjeller med genetisk variasjon, kan helt andre gener stikke seg fram – gener man kanskje ellers ville ha avskrevet som uviktig.

Dette er noe Bertilsson gjerne vil se videre på:

– Det er det som er morsomt med forskning – det fødes hele tiden nye ideer! Dette skulle jeg gjerne sett mer på i en dyremodell. Hva hvis vi gikk inn og blokkerte dette genet? Hypotesen er at svulsten minsker og at man kan se det som en reaksjon i metabolitten citrat.

– Vi skal også se mer på selve gen-dataene, for vi har bare pirket på overflaten, sier hun.

Dette er noe som kan lede til mer målrettet behandling i fremtiden.

Flere krefttyper

Metoden utviklet ved LBK kan også brukes i andre krefttyper som for eksempel nyrekreft, testikkelkreft og brystkreft. Det foregår også en pilotstudie med tarmkreft.

Relaterte publikasjoner

​Disputas

Helena Bertilssons phd disputas, «Prostate Cancer – translational research optimizing tissue sampling suitable for histopathologic, transcriptomic and metabolic profiling» blir avholdt 21. september 2012 kl. 12.15 i Medisinsk teknisk forskningssenter, NTNU.

Leave a Comment

Filed under Forskning, Kreft