BRCA1- ja BRCA2-geenien hankitut muutokset rintasyövässä
Rintasyöpä johtuu solun DNA:han, perimäainekseen, kasautuvista virheistä, mutaatioista. Mutaatiot voivat olla periytyviä ituradan mutaatioita tai elämän aikana soluihin ilmaantuvia somaattisia mutaatioita. Noin 5-10 % rintasyövästä johtuu ituradan mutaatioista rintasyövälle altistavissa geeneissä, joista tärkeimmät ovat BRCA1 ja BRCA2. Väitöskirjan ensimmäisessä ja toisessa osatyössä selvitettiin BRCA1- ja BRCA2-geenien somaattisia inaktivaatiomekanismeja perinnöllisissä ja sporadisissa rintasyöpäkasvaimissa. Aiemmin julkaistujen tutkimusten tapaan BRCA1/2-geenien alueella havaittiin alleelliepätasapainoa (geenikopioiden suhteellisen määrän muutos syöpäkasvaimissa) lähes kaikissa tutkituissa perinnöllisissä rintasyövissä, mikä viittaa BRCA1/2-geenien kasvunestäjätoimintaan. Tutkimuksessa havaittiin myös, että samanaikainen BRCA1- ja BRCA2-geenien muutos oli yleisempää perinnöllisessä kuin sporadisessa rintasyövässä. Perinnöllisessä BRCA1-rintasyövässä BRCA1/2-geenien alleelliepätasapaino johtui fysikaalisten deleetioiden (geenikopioiden häviämä) lisäksi muistakin mekanismeista kuten esimerkiksi non-disjunktiosta tai somaattisesta rekombinaatiosta, kun taas sporadisessa rintasyövässä BRCA1/2-geenien alleelliepätasapaino liittyi pääasiassa deleetioihin. Tämä tulos viittaa siihen, että BRCA1-rintasyövissä spesifit mekanismit, kuten esimerkiksi sentrosomien lukumäärän säätely tai rekombinaatioon perustuva DNA:n virheiden korjaus, voivat olla viallisia. Perinnöllistä mutaatiota kantavan BRCA1-alleelin havaittiin esiintyvän useana kopiona monissa perinnöllisissä rintasyöpäkasvaimissa, mikä saattaa viitata mutaatioalleelin aktiiviseen toimintaan syöpäkasvaimen kehityksessä.
Kolmannessa osatyössä tutkittiin BRCA1-geenin mahdollista osuutta sporadisen rintasyövän synnyssä, vaikka tässä yhteydessä somaattisia inaktivoivia BRCA1 mutaatioita ei ole aiemmin kuvattu. Tutkimuksessa selvitettiin deleetioiden ja promoottorialueen hypermetylaation esiintymistä sekä näiden vaikutusta BRCA1-geenin ilmentymiseen. BRCA1-geenin deleetio havaittiin 45%:ssa sporadisista syöpäkasvaimista. BRCA1-geenin deletoituminen liittyi tilastollisesti merkitsevästi ERBB2 onkogeenin monistumaan, aneuploidiaan ja sekä normaalin että vaihtoehtoisen lähetti-RNA:n (delta11b) alentuneeseen ilmentymiseen. Osassa (11%) sporadisia rintasyöpiä havaittiin BRCA1-geenin promoottorialueen hypermetylaatio, joka myös liittyi tilastollisesti merkitsevästi alentuneeseen BRCA1-geenin lähetti-RNA:n määrään, mutta hypermetylaatio ja deleetiot eivät kasautuneet samoihin tapauksiin. Monimuuttuja-analyysissä BRCA1-geenin deletoituminen liittyi voimakkaimmin geeniekspression vaihteluun. Näiden tulosten perusteella voidaan ehdottaa, että BRCA1-geenin pääasiallinen inaktivaatiomekanismi sporadisessa rintasyövässä on deleetio, joka myös johtaa alentuneeseen geenin ilmentymiseen. Näin ollen ns. haplo-insuffisienssin kautta BRCA1-geenillä saattaa olla osuus myös sporadisen rintasyövän patogeneesissä.
Väitöskirjan neljännessä osatyössä valmistettiin ja karakterisoitiin pysyvä solulinja (L56Br-C1) hiiren xenograftikasvaimesta (L56Br-X1), joka on peräisin BRCA1-mutaationkantajan (1806C®T; Q563X) rintasyövän etäpesäkkeestä. Syto- ja molekyyligeneettiset analyysit sekä geeniekspressioprofilointi osoittivat, että L56Br-X1-xenograftikasvain ja L56Br-C1-solulinja muistuttavat yhä selvästi alkuperäistä primaarikasvainta. Tämän vuoksi L56Br-X1-xenograftikasvainta ja L56Br-C1-solulinjaa voidaan käyttää hyödyllisinä malleina tutkittaessa BRCA1-geenin funktiota ja BRCA1-geenimutaatioihin liittyvän rintasyövän patogeneesia ja hoitoa.
Väitöskirjatutkimuksen päälöydökset liittyvät BRCA1/2-geenien inaktivaatiomekanismien vertailuun perinnöllisessä ja sporadisessa rintasyövässä, sekä BRCA1-geenin ekspressioon vaikuttavien tekijöiden selvittämiseen sporadisessa rintasyövässä. Lisäksi väitöskirjassa karakterisoitu L56Br-C1-solulinja on vasta toinen julkaistu ituradan BRCA1-mutaation sisältävä solulinja, ja se on hyödyllinen malli BRCA1-geenifunktion jatkotutkimuksissa.
