Serum-TK1 som markör för malignitet inom veterinärmedicin
Ökad celltillväxt är ett kännetecken för cancer. Thymidinkinas 1 (TK1) är ett enzym som deltar i syntesen av DNA-förstadier. Inom humanmedicinen har det använts som en serum-biomarkör för ökad celltillväxt och cellomsättning sedan 1980-talet.
Höga nivåer av TK1 har påvisats i serum från patienter med olika typer av cancer, särskilt vid hematologiska sjukdomar. Idag finns det inga andra etablerade blodmarkörer som är direkt kopplade till tumörsjukdomars celltillväxthastighet.
I Tyskland, för att nämna ett exempel, analyseras cirka 200 000 serumprover för TK1 varje år, främst med ett test från DiaSorin (TK REA, TK Liaison). www.diasorin.com) som mäter den enzymatiska aktiviteten hos TK1.
Inom veterinärmedicinen har dessa metoder för TK-aktivitet använts för att diagnostisera och följa upp hundar med malign lymfom sedan 1996. Flera studier av tumörsjukdomar hos hund har genomförts vid SLU, och vi har kunnat visa förhöjda nivåer av serum-TK1-aktivitet i samband med leukemi och lymfom. Under de senaste åren har den kliniska nyttan av TK1 som markör för prognos och för uppföljning av cytostatikabehandling hos hundar med lymfom även bekräftats i flera andra studier (www.vdilab.com).
En vanlig tumörsjukdom hos hundar är juvertumörer. Serum från hundar med juvertumörer har dock ofta visat låg TK1-aktivitet. På grund av detta har TK1-aktivitetsanalyser haft begränsad användning inom veterinärmedicinen.
En ny immunokemisk metod
Istället för att mäta enzymaktiviteten hos TK1 har det relativt nyligen blivit möjligt att mäta mängden TK1-protein i humant serum (www.arocell.com). Detta sker med hjälp av de immunokemiska metoder som har utvecklats för humant TK1 i serum (AroCell TK210). Den avgörande fördelen med denna metod är att den möjliggör upptäckt av förhöjda nivåer av TK1 även när enzymet är enzymatiskt inaktivt – vilket ofta är fallet vid solida tumörsjukdomar.
Testet är dessutom baserat på ELISA-plattformen, vilket innebär att det kan analyseras i alla typer av klinisk-kemiska laboratorier.
En nackdel är att metoden hittills enbart har varit tillämplig för bestämning av TK1 i humant serum. För veterinär användning krävs art-specifika antikroppar.
Utvecklad för hundar
Under de senaste åren har dock immunokemiska metoder för att mäta TK1 i serum från hund, baserade på hundspecifika antikroppar, utvecklats vid SLU. Nyligen har även en ELISA-metod etablerats. Med hjälp av dessa metoder har man kunnat påvisa signifikant förhöjda nivåer av TK1-protein i serum från hundar med malignt lymfom, men även hos hundar med andra tumörsjukdomar – till exempel juvertumörer och hudtumörer – sjukdomar som normalt inte leder till kraftigt förhöjd TK1-aktivitet.
Dessa studier utgör det första tydliga beviset på att en stor andel av TK1-proteinet i serum är enzymatiskt inaktivt hos hundar med juvertumörer, jämfört med vad som observerats hos friska hundar och hundar med hematologiska maligniteter.
Ytterligare djurarter
Vår slutsats är att utvärdering av TK1-protein kan ge värdefull information om prognos och tidig upptäckt av återfall vid både hematologiska och solida tumörer hos hund. Med största sannolikhet gäller detta även för elakartade sjukdomar hos andra djurarter av veterinärt intresse, till exempel häst och katt. En prototyp för ELISA utvecklades 2013 med hjälp av en polyklonal kaninantikropp och en monoklonal antikropp mot humant TK1. Sammanställningar av resultaten för ett antal vanliga tumörtyper är nu publicerade. Ett flertal patentansökningar har också lämnats in, varav flera beviljats patent.
Klar för rutinmässig klinisk användning
Finansiering erhölls från Vinnova via SLU Holding AB för att verifiera de resultat som uppnåtts med en prototypversion av TK ELISA. För att omvandla detta till ett kliniskt diagnostiskt test krävdes storskalig produktion av de unika antikropparna. Detta är nu genomfört och antikropparna utvärderas för närvarande för att etablera en robust ELISA-metod lämpad för kommersialisering.
Staffan Eriksson
Professor emeritus i medicinsk och fysiologisk kemi, Institutionen för anatomi, fysiologi och biokemi vid SLU, Uppsala, Sverige.
Ordförklaringar
Serum: En genomskinlig vätska som återstår när blodkroppar och koagulationsproteiner har avlägsnats från blodet.
Malignancy: Elakartad cancer
Hematologiska cancersjukdomar: främst leukemi och lymfom
Immunokemiska metoder: Analysmetoder som bygger på antigen-antikroppsreaktioner för att identifiera och mäta specifika ämnen, till exempel proteiner eller enzymer
Monoclonala antikroppar: Antikroppar som härstammar från dotterceller till en och samma B-cellsklon och därmed är identiska kallas monoklonala antikroppar.
Polyklonala antikroppar: Antikroppar som härstammar från många olika B-celler och därför skiljer sig från varandra kallas polykonala antikroppar
Antigen: Ett ämne som är främmande för kroppen och som framkallar en reaktion från immunsystemet när det kommer in i en organism kallas antigen.
Kaninantikropp: En antikropp som har framställts med serum från kaniner.
ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay): En rutinmetod för att detektera och kvantifiera en antikropp eller ett antigen