Tällä viikolla jaetaan jälleen Nobel-kunniaa – ja tulee myös kovasti pettymyksiä, kun palkinnotta jääneet harmittelevat kohtaloaan. Perinteiseen tapaan ensimmäinen palkinnoista meni lääketieteeseen: sen saavat jaetusti amerikkalainen James P. Allison ja japanilainen Tasuku Honjo “löydöistään syövän hoitamisessa immuunipuolustuksen negatiivisen säätelyn avulla".
Palkinnosta päättävän Nobel-lautakunnan mukaan kaksikko on tehnyt uraa uurtavaa työtä taistelussa syöpää vastaan. Heidän työnsä liittyy siihen, miten elimistön oma immuunipuolustusjärjestelmä saadaan hyökkäämään syöpäsoluja vastaan siten.
Lautakunta vertaa löytöä siihen, että immuunisysteemin jarrut voidaan vapauttaa hyökkäämään syöpää vastaan.
James P. Allison on tutkinut proteiinia, joka toimii tällaisena immuunisysteemin jarruna. Hän huomasi miten proteiini saadaan toimimaan siten, että immuunijärjestelmää voidaan käyttää apuna toimivassa syöpähoidossa. Allison toimii Houstonissa olevassa Texasin yliopiston MD Andersonin syöpätutkimuskeskuksessa.
Otsikkokuvassa työryhmänsä kanssa Kioton yliopistossa juhliva Tasuku Honjo on tehnyt samanlaista työtä immuunisuojasolujen proteiinin kanssa, mutta hänen menetelmässään "jarru vapautetaan" hieman eri tavalla. Hänenkin kehittämänsä syöpähoito on osoittautunut hyvin tehokkaaksi.
Lisätietoja palkintoperusteista ja voittajien työstä on Nobel-säätiön tiedotteessa.
Nobel-palkintojen julkistusviikko jatkuu siten, että huomenna tiistaina on vuorossa fysiikan palkinto. Keskiviikkona kerrotaan kemian palkinnon saaja tai saajat, ja perjantaina mennään Osloon, missä ilmoitetaan rauhanpalkinnon saaja. Taloustieteen palkinnosta ilmoitetaan puolestaan ensi viikon maanantaina.
Kirjallisuuden palkintoa ei tänä vuonna jaeta lainkaan – tai siis virallisesti palkinnon antamista on "lykätty toistaiseksi".
Otsikkokuva: Nobel-säätiön twitter-tili.
Syöpäkirurgiassa kasvain pyritään poistamaan kerralla ja mahdollisimman täydellisesti. Kasvaimen rajojen tunnistaminen silmämääräisesti ei kuitenkaan ole helppoa. Apuun tulee nyt uudenlainen älykäs kirurgin veitsi.
Maailmassa arviolta joka viidennelle rinta- tai eturauhassyövän vuoksi leikatulle potilaalle jää kasvainkudosta leikkausalueen reunoille. Se vaikuttaa huomattavasti potilaan sairauden ennusteeseen ja edellyttää yleensä lisätoimia.
Rintasyövän tapauksessa se vaatii yleensä koko rinnan poistoa. Vastaavia haasteita on esimerkiksi infektoituneiden haavojen puhdistuksessa, joissa kudospoistoon ei ole mitään objektiivisia työkaluja. Leikkauksessa syntyvän savun analysointi auttaa parantaman tarkkuutta, selviää Anton Kontusen tutkimuksessa.
Tutkimusartikkeli ilmestyi juuri Annals of Biomedical Engineering -lehdessä.
Diatermiaa eli sähköveistä käytetään nykyisin valtaosassa kirurgisia toimenpiteitä. Veitsi leikkaa kudosta valokaarella, jolloin kudos höyrystyy ja sen sisältämät aineet haihtuvat kirjaimellisesti "savuna ilmaan".
Menetelmän haittapuoli on se, että savun sisältämät pienhiukkaset ovat terveydelle haitallisia. Savua imetäänkin leikkausalueelta erityisellä savuimurilla. Suomalaisideana on käyttää savua myös hyödyksi.
"Savun sisältämät pienhiukkaset ovat vain yksi savun komponentti", selittää väitöskirjaa Tampereen teknilllisessä yliopistossa tekevä Kontunen.
"Savukaasu sisältää myös pieniä haihtuvia molekyylejä, joiden perusteella käsiteltävästä kudoksesta saadaan hyvin tarkkaa tietoa."
Nyt julkaistussa tutkimuksessa leikattiin diatermiaa käyttäen kymmentä eri sian kudosta. Kudoksista haihtuva savukaasu analysoitiin differentiaalimobiliteettispektrometrilla.
"Kudokset erottuivat tilastollisilla luokittelumenetelmillä 95 prosentin varmuudella", Kontunen sanoo.
Aiemmissa tutkimuksissa savukaasun sisältämiä molekyylejä on tutkittu massaspektrometrilla, joka on kallis molekyyleja tyhjiössä analysoiva laite.
Tampereella on tutkittu haihtuvia molekyylejä jo vuosien ajan ionimobiliteettispektrometrian keinoin. Menetelmä on sukua massaspektrometrialle, mutta ei vaadi tyhjiötä ja on siten huomattavasti halvempi ja toimintavarmempi. Ionimobiliteettispektrometreja on käytetty kymmeniä vuosia sovelluksissa, joissa toimintavarmuus on ensiarvoisen tärkeää.
Erittäin lupaavien tulosten myötä tutkimusta on sovellettu etenkin syöpähoidoissa.
"Olemme noin vuoden ajan analysoineet ihmisistä poistettuja syöpäkasvaimia ja näyttää siltä, että samankaltaiseen suorituskykyyn on mahdollista päästä myös niissä", kertoo kirurgian professori ja tutkimusryhmän johtaja Niku Oksala Tampereen yliopistosta.
"Uskon vahvasti, että tulevaisuudessa teknologia tulee auttamaan potilaita ja kirurgien päivittäistä työtä."
Tutkimus toteutettiin Tampereen yliopiston ja Tampereen teknillisen yliopiston yhteistyönä.
Lupaavien tulosten innoittamana aiheen ympärille on perustettu startup-yritys Olfactomics, joka kaupallistaa tekniikkaa.
*
Juttu perustuu Tampereen teknillisen yliopiston tiedotteeseen. Otsikkokuva on kuvakaappaus Olfactomicsin videolta.
Turun biotekniikan keskuksen tutkijat ovat äkänneet, että niin sanottu SHANK-proteiini heikentää rintasyöpäsolujen tarttumista ympäröivään kudokseen. Tätä proteiinia on aiemmin tutkittu vain aivoissa ja sen puutoksen tai siinä olevan geenivirheen tiedetään liittyvän autismiin.
Nature Cell Biology -lehdessä juuri julkaistu tutkimus on paljastanut omituisen yhteyden yhtäläisyyden aivojen kehityksen ja syöpäkasvaimen kudoksiin tunkeutumisen välillä.
"Samat solun muotoa ja tarttumista säätelevät tekijät toimivat hyvin erilaisissa soluissa", selittää Turun biotekniikan keskuksessa työskentelevän tutkimusryhmän johtaja, akatemiaprofessori Johanna Ivaska.
"Kokeissamme havaitsimme, että autismia sairastavissa potilaissa havaitut geenivirheet SHANK-proteiinissa heikentävät sen solujen tarttumista estävää vaikutusta sekä hermosoluissa että rintasyöpäsoluissa. Tämä on jälleen kerran hieno osoitus siitä, miten perustutkimus lisää tietoa useista ihmisen sairauksista."
"Hämmästykseksemme SHANK-proteiini esti hyvin tehokkaasti syöpäsolujen tarttumista alustaansa ja niiden liikkumista ja kykyä tunkeutua ympäröivään kudokseen", tohtorikoulutettava Johanna Lilja kertoo.
"Tämän proteiinin toimintaa on tutkittu vain keskushermostossa ja sen rooli syövässä on ollut tuntematon."
Soluviljelykokeissa tutkijat havaitsivat, että SHANK-proteiini estää Rap1-nimisen proteiinin kykyä aktivoida solun tarttumisreseptoreja, integriinejä. Tämä sama mekanismi sääteli sekä syöpäsolujen liikkumista että hermosolujen ulokkeiden muotoa ja haarautumista, piirteitä joiden tiedetään olevan tärkeitä normaalille aivotoiminnalle.
Mekanismin jäljille pääsemiseen tarvittiin kolmen tutkimusryhmän kansainvälistä yhteistyötä. Tohtori Igor Barsukovin ryhmä Liverpoolin yliopistossa selvitti SHANK-proteiinin kolmiulotteisen rakenteen, joka johdatti tutkijat oikean molekulaarisen mekanismin jäljille.
Tämän jälkeen Ivaskan tutkimusryhmän kanssa yhteistyössä oleva neurobiologi Hans-Juergen Kreienkamp Hampurissa olevan Humaanisen Genetiikan Instituutista tutki SHANK-proteiinin toimintaa hermo- ja syöpäsoluissa.
Seuraavaksi tutkijat selvittävät, voisiko SHANK-proteiinilla olla myös muita vaikutuksia syöpäsoluihin ja erityisesti niiden kasvuun.
Otsikkokuvana on Turun biotekniikan keskuksen Cell Image Core -yksikössä tohtori Guillaume Jacquemetin ottama kuva, joka paljastaa miten erilaisia neuronit ja syöpäsolut ovat morfologialtaan. Oikealla on rotan neuronista värjättysolun tukiranka aktiini (vihreä), tuma (sininen) ja MAP2 (violetti), ja vasemmalla syöpäsolusta värjättysolun tukiranka aktiini (punainen) and paksilliini (vihreä).
Juttu on Turun yliopiston tiedote vain lievästi toimitettuna.
Turun yliopiston tutkijat löysivät aiemmin tuntemattomia ja yllättävän suuria eroja ihmisen elimistön imuteiden välillä. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin uusi imutieliikenteestä vastaava molekyyli. Tulokset voivat avata mahdollisuuksia esimerkiksi syövän leviämisen kontrollointiin.
Niin sanottu imutieliikenne on yksi puolustusmekanismimme perusta. Valkosolut kulkeutuvat kehon ääreisosista imuteitä pitkin imusolmukkeisiin, ja kuljettavat mukanaan taudinaiheuttajia, joita kohtaan imusolmukeissa syntyy immuunivaste.
Immuunivasteen kehittymisen seurauksena syntyy valkosoluja, jotka kykenevät eliminoimaan taudinaiheuttajan. Valkosolut poistuvat imusolmukkeista imuteitä pitkin päätyen verenkiertoon ja lopulta sinne, missä kyseinen taudinaiheuttaja lymyilee.
"Tiedetään, että kaikki valkosolut pääsevät ihmisen ääriosista, kuten iholta, imusolmukkeisiin, mutta vain tietty ryhmä valkosoluista pääsee lähtemään imusolmukkeista eteenpäin vievien imuteiden kautta", selittää akatemiaprofessori Sirpa Jalkanen.
"Tällaista valikoivaa liikennettä säätelevät mekanismit ovat olleet tähän asti tuntemattomia huolimatta siitä, että ne vastaavat myös useiden syöpien leviämisestä. Arvelemme löydön avaavaan uusia mahdollisuuksia kontrolloida elimistön puolustusvastetta ja myös haitallista soluliikennettä, kuten esimerkiksi syövän leviämistä."
Jalkasen johtama tutkimusryhmä julkaisi juuri tuloksensa ja löytönsä Proceedings of National Academy of Sciences USA -julkaisusarjassa.
Juttu käytännössä suoraan kopioitu Turun yliopiston tiedote.
Syöpä muuttaa ympäröivää kudosta jäykemmäksi, mikä vuorostaan lisää syöpäsolujen kasvua entisestään – näin syntyy itseäänruokkiva noidankehä. Turun yliopiston tutkijoiden löytämä merkittävä tutkimustulos vaikuttaa siihen, miten syöpätutkimusta suunnataan tulevaisuudessa.
Turun yliopiston tiedotteessa kerrotaan, että syöpäkasvaimen ja sitä ympäröivän kudoksen kovuus säätelee syövän kehittymistä pahanlaatuiseksi.
Aihetta käsittelevä tutkimus julkaistiin elokuun alussa solubiologian alan arvostetussa Nature Communications -lehdessä julkaistussa artikkelissa.
"Monen syöpäpotilaan tarina alkaa siitä, että havaitsee itsessään 'kyhmyn'", akatemiaprofessori Johanna Ivaska kuvaa.
"Uudet tutkimustulokset paljastavat, että ”kyhmyllä” on merkittävä rooli syövän pahanlaatuisuudessa. Kudoksen tiheyden kasvu käynnistää syöpäsoluissa kokonaisvaltaisen muutoksen, joka johtaa lukuisien solujen kasvua lisäävien geenien ilmentymiseen."
Ivaskan tutkimusryhmä on tutkinut normaalisolujen ja syöpäsolujen mekanosensitiivisyyttä eli kykyä tunnistaa ympäröivän kudoksen jäykkyys. Monet ihmisen kudokset, kuten rintakudos, ovat hyvin pehmeitä ja kudoksen solut ovat optimoitu kasvamaan normaalisti tässä ympäristössä. Solun pinnan tarttumisreseptorit, integriinit, toimivat jousien tavoin ja välittävät solun tumaan viestejä kudoksen pehmeydestä ja säätelevät geenien ilmentymistä tämän viestin perusteella.
"Uudet tutkimustulokset osoittavat ensimmäistä kertaa, että syöpäkasvaimen kovuus vaikuttaa niin kutsutun epigeneettisen säätelyn kautta hyvin laajasti syöpäsolujen ilmentämiin geeneihin lisäten syövän pahanlaatuisuutta. Laboratorio-olosuhteissa pystyimme estämään syövän kasvun yksinkertaisesti palauttamalla syöpää ympäröivän kudoksen jäykkyyden vastaamaan normaalia pehmeää rintakudosta."
Tutkija Riina Kaukosen tutkimustulokset paljastivat tutkimusryhmälle, että kudoksen jäykkyyden lisääntyessä geenien ilmentymistä säätelevä epigeneettinen entsyymi (JMJD1A) siirtyi solulimasta tumaan ja muutti kokonaisvaltaisesti syövän geenien ilmentymistä ja lisäsi solujen kasvua.
Poistamalla soluista JMJD1A-entsyymin, Kaukonen pystyi estämään useiden syöpätyyppien kasvua ja kykyä muodostaa syöpäkasvaimia. Yhteistyössä Turun ja Helsingin yliopistollisten keskussairaaloiden lääkäreiden kanssa tutkijat myös havaitsisivat, että JMJD1A:n määrä oli korkeampi niiden potilaiden syövissä, jossa ympäröivässä kudoksessa oli merkkejä korkeammasta tiheydestä.
"Tutkimustulokset avaavat täysin uuden näkökulman syöpää ympäröivän kudoksen osuuteen syövän kehityksessä. Kohdentamalla lääkehoitoja syöpäsolujen lisäksi niiden vuorovaikutukseen ympäröivän kudoksen kanssa voimme ehkä tulevaisuudessa kohentaa nykyisten lääkehoitojen tehoja."
*
Teksti on lähes suoraan kopioitu Turun yliopiston tiedote, jonka ovat kirjoittaneet Johanna Ivaska ja Erja Hyytiäinen.
Tarttuva syöpä on vienyt pussiahmat 20 vuodessa lähes sukupuuton partaalle. Uuden tutkimuksen mukaan selviytyneiden apuna ovat ehkä olleet tietyt immuunipuolustuksen aineet. Nähtäväksi jää, onko aineesta rokotteeksi muillekin.
Tummaturkkinen pussiahma on pienen koiran kokoinen, alle kymmenkiloinen peto ja raadonsyöjä. Laji tunnetaan myös nimillä "pussipiru" ja "tasmanian tuholainen". Laji elää vain Tasmanian saarella ja on uhanalainen.
Suurin uhka elänlajin selviämiselle on tarttuva syöpä, joka leviää yksilöstä toiseen kulovalkean tavoin. Tauti tarttuu puremien sekä ruuan välityksellä, ja aiheuttaa eläimen kasvoihin suuria kasvaimia. Vain 20 vuodessa syöpä on tappanut noin 85 % koko populaatiosta. Useimmiten eläimet kuolevat joko nälkään tai infektioihin.
Tuoreessa tutkimusartikkelissa selvitettiin pussiahmojen verinäytteistä kahden immunoglobuliinin (IgM ja IgG) määriä. Immunoglobuliinit ovat vasta-aineita, joiden avulla elimistö havaitsee haitalliset vieraat eliöt, ja niiden määrien on huomattu vaikuttavan merkittävästi ainakin ihmiskehon syöpäsolutorjuntaan.
Tautia sairastavista pussiahmoista löydettiin huomattavasti vähemmän immunoglobiini M:ää kuin terveiltä. Tämä sai tutkijat uumoilemaan, että tautia voitaisiin jossain vaiheessa hoitaa tehostamalla eläinten IgM-tuotantoa, tai jopa antamalla ainetta suoraan. Vastaavia ja alustavasti lupaavalta vaikuttavia syöpähoitoja ihmisille tutkitaan koko ajan.
Pussipirujen tapauksessa kyse on kuitenkin vasta suuntaa-antavasta tuloksesta, sillä tutkittujen eläinten otos oli varsin pieni: vain 23 eläintä, joista 9 sairasti syöpää. Voi olla, että terveet yksilöt eivät vain olleet vielä ehtineet altistua syövälle.
Yllä: Tasmanian tuholainen ei aina ole vihainen, vaikka sen ääni kuulostaakin ihmisen korvaan usein rääkymiseltä tai karjumiselta.
Pussipirujen kasvosyöpä löydettiin ensi kerran vuonna 1996, ja jo silloin se tappoi pussiahmoja joukoittain. Tärkeä osasyy korkeaan tarttuvuuteen on eläinkannan pieni geneettinen muuntelu. Kaiken kukkuraksi pussipirut ovat muutoinkin harvinaistuneet, kiitos elinympäristön viimeaikaisten muutosten. Eurooppalaiset uudisasukkaat söivät pussipiruja aluksi niiden maukkaan lihan vuoksi. Karjankasvattajat vainoavat eläintä yhä, vaikka se onkin ollut rauhoitettu jo 75 vuoden ajan ja tuoreet tutkimustulokset osoittavat, ettei pussipiru olekaan maineensa veroinen merkittävä siipikarjan tai lampaankaritsojen verottaja.
Pussiahman säilymistä on varmistettu 2000-luvun alusta asti luomalla tautivapaita populaatioita siirtämällä terveitä yksilöitä mm. eläintarhoihin sekä pienelle Maria-saarelle Tasmanian itärannikolla.
Tarttuvat syövät vaikuttavat olevan erittäin harvinaisia, sillä niitä on todettu vain muutamilta muilta eläinlajeilta. Ihmisiltäkin, mutta onneksi vain yhden käden sormilla laskettavia kertoja. Ja joka kerralla kyse oli syöpäsolun pääsystä kehoon hyvin erikoisessa tilanteessa, yleensä leikkauksen johdosta.
Pussiahma on suurin nykyään elossa oleva lihaa syövä pussieläin. Suurempiakin on toki ollut, mutta ne kaikki ovat kuolleet sukupuuttoon -- viimeisimpänä pussihukka 1900-luvun alussa.
Tasmanian populaatio on peräisin varsin pienestä joukosta saarelle viimeisen jääkauden lopulla eristyksiin jääneitä yksilöitä. Pussiahmoja eli siellä täällä Australian mantereellakin vielä muutamia satoja tai tuhansia vuosia sitten. Läheisiä lajeja oli elossa runsaat 50 000 vuotta sitten.
Päivitys 17.5.2016 klo 14.30: Otsikkoa muutettu ja video lisätty.
Otsikkokuva: CucombreLibre / Flickr
Kuva alla: Alan Couch / Flickr
Syöpäsolun osilla kuorrutettu virus kannustaa elimistön oman immuunipuolustuksen hyökkäämään kasvainten kimppuun. Temppuna on ikään kuin ohjelmoida puolustus etsimään ja tuhoamaan vieraita aineita.
Vielä viime marraskuun lopulla farmasian tiedekunnan tenure track -apulaisprofessori Vincenzo Cerullo pohti, mistä saada rahoitusta kehittämänsä uudenlaisen syövän parannuskeinon jatkokehittelyyn. Patenttiasiat etenivät, mutta rahaa puuttui.
"Sitten, melkeinpä yhden viikon aikana, kaikki alkoivat uskoa meihin yhtä aikaa", Cerullo hymyilee.
Cerullo on nyt saanut Euroopan tutkimusneuvosto ERC:n kahden miljoonan euron consolidator-rahoituksen, joka on tarkoitettu tutkimuksessa jo kyntensä näyttäneille nuorille tutkijoille. Myös Novo Nordisk on alkajaisiksi tarjonnut puolen miljoonan euron rahoitusta, ja pienempiä rahoituseriä on tullut muualta. Esimerkiksi Syöpäyhdistyksen ja Syöpäsäätiön muodostama Syöpäjärjestöt on rahoittanut tutkimusta 80 000 eurolla.
Vincenzo Cerullon keksintö on periaatteessa yksinkertainen. Siinä hyödynnetään elimistön omaa puolustusjärjestelmää, joka on ohjelmoitu etsimään ja tuhoamaan vieraita aineita.
Normaalisti puolustus käy päivittäistä taistelua esimerkiksi viruksia vastaan. Viruksen pinnan rakenteiden perusteella elimistö tunnistaa asiaankuulumattomat vieraat ja toimittaa ne tuhottaviksi. Tästä Cerullo sai ajatuksen: Mitäpä, jos sinänsä harmittoman viruksen pinnalle liitettäisiin syöpäkasvaimille tyypillisten valkuaisaineiden osia – voisiko immuunipuolustus kohdistua suoraan syöpäkasvaimiin?
Nyt tähän ideaan perustuva syöpärokote PeptiCRAd on patentoitu yhdessä Helsingin Innovaatiopalvelut HIS:n kanssa. Rokotteen ytimessä on adenovirus, joka voidaan pinnoittaa lähestulkoon millaisilla valkuaisaineilla tahansa.
"Tällä reseptillä voidaan tehdä esimerkiksi potilaskohtainen rokote. Otamme potilaan omia syöpäsoluja, ja saamme aikaan juuri niitä vastaan vaikuttavan rokotteen."
Yhteistyökumppanitkin ovat jo valmiina, kun laboratoriovaiheesta ollaan etenemässä kliiniseen testaukseen.
"Itse asiassa kiinnostuneet lähestyivät HIS:iä ennen kuin HIS oli ehtinyt ottaa yhteyttä heihin, mikä kertoo paljon mielenkiinnon tasosta."
Lisäpotkua tutkimukselle on tuonut sekin, että Yhdysvaltain lääkintöviranomainen FDA hyväksyi viime lokakuussa ensimmäisen virukseen perustuvan syöpälääkkeen.
Nyt vähintään kuudeksi vuodeksi vakaan rahoituksen saanut Vincenzo Cerullon tutkimusryhmä ei ole laajenemassa merkittävästi.
"Haluamme parantaa laatua, emme juurikaan lisätä ryhmän kokoa", toteaa Cerullo.
"Meillä on nyt avoinna kaksi post-doc-paikkaa ja kaksi paikkaa jatko-opiskelijoille. Valintakriteerit ovat tiukat, ja hakijoiden täytyy olla erinomaisia tullakseen valituiksi".
Korkeat vaatimukset tutkimusryhmän kokoonpanossa liittyvät myös Vincenzo Cerullon pitkäaikaiseen haaveeseen.
"Toiveissani on aina ollut johtaa sellaista tutkimusryhmää, jossa voisin hyvällä syyllä todeta olevani se joukon huonoin", Cerullo naurahtaa.
Juttu on Helsingin yliopiston tiedotuksen kirjoittama. Kuvat: Elina Raukko
Luonnontieteiden Nobel-palkintojen viimeinen, kemian palkinto, menee tänä vuonna osittain takaisin Ruotsiin, sillä yksi kolmesta palkinnonsaajasta on ruotsalainen – vaikkakin vaikuttaa Brittein saarilla. Tomas Lindahl saa palkinnon yhdessä amerikkalaisen Paul Modrichin ja amerikkalaistuneen turkkilaisen Aziz Sancarin kanssa .
Kolmikko on kartoittanut molekyylitasolla sen, kuinka sovut korjaavat vaurioitunutta DNA-kaksoiskierrettään ja siten auttaa geenejämme vastustamaan haitallisia mutaatioita ja muita vaurioita.
Löytö paitsi on auttanut ymmärtämään paremmin solun toimintaa, niin sen avulla on myös keksitty uudenlaisia hoitoja mm. syöpäsairauksiin.
Etenkin geenimuuntelusta puhuttaessa tuntuu usein siltä, että monet olettavat geenien pysyvät luontaisesti koko ajan samanlaisina. Näin ei ole, vaan koko ajan soluissamme ja niiden perintötekijöissä tapahtuu muutoksia.
Luonnossa oleva luontainen säteily, ultraviolettivalo, elintarvikkeissa ja hengitysilmassa olevat karsinogeenit ja monet muut seikat saavat aikaan sen, että soluissamme tapahtuu koko ajan vaurioitumista. Geenitietoa sisältävä DNA on myös sinällään epävakaa ja haluaa purkautua itsestään.
Kun DNA kopioi itseään solujen jakautuessa, tapahtuu tässäkin virheitä.
Kun nämä kaikki lasketaan yhteen, tapahtuu meissä kaikissa tuhansia mutaatioita ja miljoonia kopiointivirheitä joka päivä.
Tästä ei kuitenkaan aiheudu meille normaalisti mitään haittaa, koska soluissa olevat turvasysteemit huolehtivat koodin korjaamisesta. Mutta joskus tämä ei onnistu, ja tuloksena saattaa olla esimerkiksi syöpä.
Juuri näitä molekyylitason korjausprosesseja ja niiden toimintaa käytännössä ovat tämän vuoden nobelistit selvitelleet.
Tie tämän prosessin ymmärtämiseen alkoi 1970-luvulla, jolloin vielä kuviteltiin DNA:n olevat hyvin vakaa ja pysyvä. Tomas Lindahl osoitti kuitenkin tuolloin, että DNA hajoaa oikeasti niin nopeasti, että ilman jonkinlaista korjaus- ja huoltoprosessia ei elämä maapallolla olisi edes mahdollista.
Aziz Sancar puolestaan keskittyi tutkimaan sitä, miten ihon solut suojaavat itseään ultraviolettivaloa ja sen aiheuttamia vaurioita vastaan. Ihmiset, joilla tämä prosessi ei toimi kunnolla, ovat hyvin herkkiä saamaan ihosyövän pienestäkin altistumisesta Auringon valolle, ja Sancar onnistui selvittämään kuinka solujen nukleotidit (DNA:n rakenneyksiköt) korjaavat itsestään vaurioita.
Seuraavaksi Paul Modrich keskittyi DNA:n kopioitumisessa tapahtuvien virheiden automaattiseen korjaamiseen. Hänen löytämänsä mekanismi auttaa geeniä vähentämään virheitä solunjakautumisen aikana tuhatkertaisesti. Samalla tutkimus paljasti esimerkiksi sen, että periytyvässä paksusuolen syövässä kyse on pitkälti tämän korjausmekanismin toimintahäiriöstä.
Tämä osaltaan osoittaa hyvin, miten lääketieteellinen perustutkimus tuottaa erittäin hyödyllisiä käytännön sovelluksia.
Uraauurtava suomalainen arseenitutkimus palkittiin "The Best of" -maininnalla EU:n toimesta. Se kilpaili 17 muun hankkeen kanssa ympäristöprojektien luokassa Life+ -ohjelmassa. Palkinnot jaettiin 4.6. Brysselissä. Kuvia tilaisuudesta voi katsella täältä.
Asrocks-hanke oli ensimmäinen laatuaan maailmassa. Siinä tutkittiin vuosina 2011 - 2014, kuinka arseeni liukenee ja kulkeutuu ympäristöön ihmisen toiminnan vaikutuksesta. Projektissa laadittiin arseenista kertova yleistajuinen kirja, ohjeistus kaivannais- ja maansiirtotöistä runsasarseenisilla alueilla, sekä yksityiskohtainen näytteenotto-ohje. Hankkeessa olivat mukana GTK, Tampereen teknillinen yliopisto (TTY) sekä Suomen ympäristökeskus (SYKE). Projektin nimi tulee arseenin kemiallisesta merkistä (As).
Tutkimus keskittyi Pirkanmaan ja Kanta-Hämeen alueiile, joilla on paikoin tavallista suurempi arseenipitoisuus. Sielläkään arseeniriski ei kuitenkaan ole erityisen suuri. Hanke auttaakin ohjeistuksen soveltamisessa alueilla, joissa pitoisuudet ovat suurempia kuin meillä.
Arseeni on erittäin vaarallinen aine, joka voi aiheuttaa esimerkiksi syöpää. Lisäksi se vaikeuttaa hapen kulkua elimistössä. Arseenimyrkytyksen huomaa usein veren tai ihon sinertymisenä. Runsaasti arseenia sisältävän juomaveden pitkäaikainen käyttö on terveydelle haitallista. Porakaivoista löydetään paikoin arseenipitoisuuksia, jotka ylittävät suositusrajat moninkertaisesti.
Arseeni on puolimetalli, jota esiintyy lähinnä sulfidimineraaleina sekä monenlaisina yhdisteinä veteen liuenneena. Eniten arseenia löytyy yleensä maaperästä, kalliopinnan tuntumasta. Sieltä aineet voivat sitten päästä haittaamaan eliöiden toimintaa liukenemalla sekä pohja- että pintavesiin, vaikkapa maansiirtotöiden tai kalliolouhinnan yhteydessä. Lisäksi pitoisuudet voivat nousta ihmisen päästöistä -- vaikkapa kaivostoiminnan ja metallijalostamoiden päästöjen, tai puunkäsittely- ja kasvinsuojeluaineiden mukana. Arseenia voi levitä ympäristöön myös fossiilisten polttoaineiden palamistuotteina.
Projektin tuotokset ovat verkossa vapaasti luettavissa:
Otsikkokuvassa Paavo Härmä vastaanottamassa palkintoa. Kuva: EC - Patrick Mascart
Eturauhassyöpä on miehillä yleisin syöpätyyppi ja se yleistyy koko ajan. Tappavaksi se muuttuu yleensä vasta levitessään elimistössä ja muodostaessaan etäpesäkkeitä luihin ja muihin elintärkeisiin kudoksiin. Siksi on tärkeää erottaa etäpesäkkeitä muodostavat ärhäkkäät kasvaimet vaarattomammista syöpäsolukoista ja löytää niitä vastaan uusia tehokkaita hoitokeinoja.
Dosentti Päivi Koskisen tutkimusryhmä Turun yliopiston biologian laitoksen genetiikan ja fysiologian osastolla on tutkinut niin sanottujen Pim-kinaasien merkitystä eturauhassyövän leviämisessä. Pim-kinaasit ovat entsyymejä, jotka fosforyloivat kohdeproteiinejaan ja siten edistävät solujen kasvua ja liikkuvuutta.
Tutkimusryhmä on yhteistyössä koti- ja ulkomaisten kemistien kanssa löytänyt useampia täsmäyhdisteitä, jotka soluviljelmissä tehokkaasti estävät Pim-kinaasien toimintaa ja vaikutuksia. Tämä luo toivoa uusien ja parempien eturauhassyövän hoitomuotojen saamiseen.
"Nyt julkaistussa tutkimuksessa osoitimme professori Pirkko Härkösen tutkimusryhmässä kehitetyn ihmisen eturauhassyövän hiirimallin avulla, että Pim-kinaasit lisäävät syöpäsolujen kykyä muodostaa etäpesäkkeitä paitsi eturauhasta ympäröiviin imusolmukkeisiin, myös kauemmas keuhkoihin asti", kertoo väitöskirjaansa projektissa valmisteleva FM Niina Santio.
Lisäksi tutkimuksessa ilmeni, että yksi Pim-kinaasien toimintaa soluissa estäneistä yhdisteistä heikentää myös hiirissä eturauhaseen istutettujen syöpäsolujen kasvua ja etäpesäkkeiden muodostusta.
"Yhtä lupaavia vaikutuksia on saatu vielä julkaisemattomissa kokeissa kananmunilla, joita on tarkoitus jatkotutkimuksissa käyttää uusien, aiempaa vieläkin tehokkaampien Pim-kinaaseihin kohdistuvien yhdisteiden kehittelyyn ja testaukseen", sanoo Koskinen.
Artikkeli tutkimuksesta julkistiin kesäkuun 15. päivänä ilmestyneessä PlosONE -julkaisussa.
Teksti perustuu Turun yliopiston tiedotteeseen. Tiedetuubi julkaisee tutkimuslaitosten ja yhtiöiden lähettämiä tiedotteita kuratoiden ja editoiden; nämä jutut erottaa journalistisesti toimitetusta sisällöstä punaisesta neliöstä jutun yhteydessä.
Tiedetuubi © 2012-2024
