Kristian Ovaska kehitti väitöstutkimuksessaan kolme laskennallista menetelmää, joita voidaan hyödyntää syöpätutkimuksessa.
Syövät ovat joukko sairauksia, jotka aiheuttavat vuosittain 7,6 miljoonaa kuolemaa maailmanlaajuisesti. Solutasolla syövälle on ominaista lisääntynyt solukasvu sekä leviäminen ympäröivään kudokseen.
Nämä solutason ilmiöt johtuvat ympäristö- ja perinnöllisistä tekijöistä, jotka lisäävät genomin mutaatioalttiutta ja häiritsevät solun biokemiallisia prosesseja. Syövän hoidolle sekä diagnoosille on tärkeää tunnistaa geneettiset muutokset syöpäsoluissa sekä niiden vaikutukset fenotyyppiin.
Ovaskan mukaan syövän solumuutoksia voi tutkia genominlaajuisilla mittaustekniikoilla.
– Nämä uuden sukupolven tekniikat tuottavat mittaustietoa, jolla on kaksi ominaispiirrettä: sitä on määrällisesti paljon ja se on rakenteeltaan monimutkaista. Tällainen mittaustieto on kyettävä analysoimaan täsmällisesti ja laskennallisesti skaalautuvasti, jotta tutkimuksesta saadaan lääketieteellistä lisäarvoa, hän toteaa väitöstiedotteessaan.
Ovaska kehitti väitöstyössään kolme laskennallista menetelmää genominlaajuisten aineistojen analyysiin ja hyödynsi näitä kokeellisesti kolmen syövän tutkimuksessa.
Hänen kehittämistään menetelmistä ensimmäinen on ohjelmistokehys Anduril, joka tarjoaa laajennettavan, työnkulkuihin perustuvan alustan suurten ja monimutkaisten aineistojen analysointiin. Toinen menetelmä on SPINLONG-algoritmi, jolla analysoidaan proteiinien sitoutumista DNA:han genominlaajuisesti. Kolmas menetelmä GROK on ohjelmisto laajojen DNA-sekvensointiaineistojen tehokkaaseen esikäsittelyyn.
Väitöstyönsä kokeellisessa osuudessa Ovaska tutki geenien ilmentymistä ja säätelyä glioblastooma-aivokasvaimessa sekä rinta- ja eturauhassyövässä. Tulokset osoittivat, että kehitetyt laskennalliset menetelmät soveltuivat kokeelliseen tutkimukseen, ja tutkimus tuotti uutta tietoa syöpien genomitason muutoksista.
Tutkimuksessa osoitettiin soluviljelmiä ja potilasnäytteitä hyödyntämällä molekyylitason muutosten yhteys kliiniseen sairauteen.
– Kokeista saatuja tuloksia voi tarkastella sekä holistisella että spesifisellä tasolla. Holistisella tasolla tarkastellaan listoja muuntuneista geeneistä ja kromosomialueista, jolloin saadaan kokonaiskuva genominlaajuisista muutoksista syövissä. Spesifisellä tasolla keskitytään sairauden kannalta tärkeimmiksi osoitettuihin geeneihin, mikä tarjoaa luontevan lähtökohdan tuloksien tulkintaan, Ovaska sanoo.
FM Kristian Ovaskan väitöskirja Computational methods for analyzing complex high-throughput data from cancers tarkastetaan perjantaina 25. huhtikuuta Helsingin yliopistossa.