Urinary exosome test for improved prostate cancer management

Forskere ved Oslo Universitetssykehus har identifisert en rekke proteinbiomarkører i såkalte ekstracellulære vesikler isolert fra urin som ser ut til å skille effektivt mellom friske individer og de med prostatakreft. Disse proteinene har derfor potensial til å danne grunnlag for en ny test med høy diagnostisk nøyaktighet. Vi har evaluert to ulike analyseplatformer for biomarkørene og har valgt MS som analyseplatform for validering. Urinprøver fra pasienter med prostatakreft av ulik grad og andre urinveiskreftformer, samt friske individer, har blitt analysert for å bestemme optimal biomarkørsammensetning av en prototypetest. Vi har identifisert prediagnostisk støtte til beslutning om hvorvidt det er hensiktsmessig med biopsi som primært bruksområde. Det finnes flere sterke kommersielle aktører som jobber med utvikling av alternative urinbaserte prostatakreft tester. Denne aktiviteten fra konkurrende selskaper er både en terskel for alternative teknologier men peker også på kommersielle muligheter for en høykvalitets prototype test basert på vesikler isolert fra urin har kommersiell potensial. Prosjektet har vært fokusert på å fremskaffe et sterkere datagrunnlag for produktdefinisjon og testens diagnostiske nøyaktighet. Vi har også arbeidet med å undersøke hvordan ulike metoder for lagring og opparbeidelse av urinprøvene før MS-analysene kan påvirke testens diagnostiske nøyaktighet. Vi har evaluert flere potensielle markører, med konklusjonen at det er basert på nåværende data og teknologi en utfordring å definere en optimal markørsammensetning og definere en prototype test på grunn av manglende robusthet.

-

Prostate cancer is a global health problem, with an estimated 1.1 million new cases worldwide in 2012. The two main challenges of prostate cancer management are improving the accuracy of early diagnosis, and to differentiate between patients with a clinically significant cancer requiring treatment and those with indolent cancers that are unlikely to progress. Prostate specific antigen (PSA) has been used for nearly three decades as a biomarker for prostate cancer, but has poor sensitivity and specificity, and does not give information about cancer aggressiveness. The development of additional biomarkers to supplement PSA is therefore strongly needed, and is reflected by the strong activity among biotech industry in this field. We have used mass spectrometry to identify potential prostate cancer biomarkers in exosomes from urine samples, comparing the proteomes of prostate cancer patients and healthy individuals. The most diagnostically promising marker exhibited sensitivity of 94% at 100% specificity, while additional 16 markers had individual sensitivities above 60%. Our literature searches indicate that the majority of the leading candidate biomarkers, have not been associated with prostate cancer exosomes. Combination of selected biomarkers in panels of as few as two biomarkers was sufficient to provide full sensitivity. Incorporation of additional markers in a multi-marker panel is expected to improve diagnostic accuracy and robustness of a test. We now seek to transfer the biomarkers to an immunoassay format, which is more amenable to routine clinical practice, define the optimal composition of a prototype multi-marker test, and identify and provide clinical validation for the primary clinical utility of the test. Successful completion of this project is expected to allow us to commercialize the innovation, through either partnering with an established international molecular diagnostics company or establish a new company for further development.