Spontaanin aivotoiminnan tutkimus

Laaja-alainen näkemys solumuutosten mekanismeihin

Ihmisen perimässä eli genomissa on noin 25 000 geeniä, jotka ohjaavat noin puolen miljoonan proteiinimolekyylin toimintaa soluissamme joka hetki.  "Useimmiten tautien, kuten syövän, synnyn taustalla on monimutkainen ja pitkäaikainen tapahtuma, jota ei voida selittää yhtä geeniä kerrallaan tutkimalla", sanoo akatemiaprofessori Olli Kallioniemi.

Olli Kallioniemi johtaa Genomitiedon hyödyntämisen huippuyksikköä, joka on yksi tänä vuonna aloittaneista uusista kansallisista huippuyksiköistä. Yksikkö tutkii geenien vaikutusta solujen kasvuun ja ennenaikaiseen vanhenemiseen. Tutkimuksen tuloksia hyödynnetään syöpägeenien löytämisessä ja uusien lääkkeiden ja diagnostisten menetelmien kehittämisessä.

Genomitiedon hyödyntämisen huippuyksikössä tutkijat pyrkivät muodostamaan kokonaiskuvan syövän synnyn ja etenemisen mekanismeista sekä etsimään uusia hoitomuotoja niin sanotulla systeemibiologisella tutkimusotteella. Systeemibiologia tarkastelee matemaattisesti mallintamalla geenejä ja niiden tuottamia proteiineja sekä proteiinien vaikutuksia toisiinsa ja ympäristöönsä. 

"Syöpäsolun tyyppiominaisuuksia ovat muun muassa kolmen säätelymekanismin – kasvun, vanhenemisen ja kuoleman – häiriytyminen. Kasvu on hillitöntä, solu ei vanhene, vaan pysyy ikuisesti nuorena eikä normaalisolun tapaan kuole tietyn ajan elettyään", Kallioniemi kuvaa.

Nyt kun ihmisen geenit tunnetaan, laaja-alaiselle mekanismeja tarkastelevalle  tutkimustavalle on suuremmat mahdollisuudet. Tutkimuksen kohteena ovat ne solun ominaisuudet, jotka tekevät syövän kehittymisen mahdolliseksi.

Tieteidenvälisyyttä ja pienen maan etuja

Genomitiedon laaja-alaiseen hyödyntämiseen tarvitaan monen tieteenalan osaamista. Huippututkimusyksikkö muodostuu biotieteitä, lääketiedettä ja teknologiaa yhdistävästä kuudesta tutkimusryhmästä, yhteensä yli sadan henkilön tutkimuspanoksesta. Tutkijoista suuri osa on jo väitelleitä tai seniorivaiheen tutkijoita Turun VTT:n yksiköstä, Helsingin yliopiston Biomedicumista ja Turun Biotekniikan keskuksesta.

"Tieteenalat tarvitsevat toisiaan. Tutkimusongelma on laadultaan biologinen, sitä selvitetään teknologisin keinoin ja ongelmien ratkaisuja ja niistä syntynyttä tietoa hyödynnetään lääketieteessä. Kategoriat eivät ole jyrkkiä, vaan keskustelua on runsaasti, vaikutamme toinen toisiimme", Kallioniemi kertoo.

Hänen mukaansa Suomessa on helpompaa tuoda uutta biologista teknologiaa sovellutusasteelle kuin vaikkapa USAssa, jossa esimerkiksi yksityissairaaloiden moninaisuus, epäluottamus tutkimusorganisaatioita kohtaan ja yleiset järjestelmän esteet hidastavat kehitystyötä olennaisesti.

"Suomessa kontaktit järjestyvät helposti osittain läheisyyden vuoksi, osittain siksi, että sairaalajärjestelmä on julkinen. Pienessä maassa tutkimukset saadaan yleensä nopeasti kliiniseen vaiheeseen. Silti olemme hyödyntämisessä alkuvaiheessa."

"Tieteellisillä mittareilla mitattuna Suomi on bioteknologian alalla kokoonsa nähden merkittävässä asemassa, mutta esimerkiksi keksintöjen suojauksessa ja kaupallisessa hyödyntämisessä kehitettävää on runsaasti", Olli Kallioniemi huomauttaa.

Huippuyksikössä mietitään myös kaupallisen hyödyntämisen tapoja. "Yhdistämme perustutkimukseen soveltavia kokonaisuuksia ja kehitämme keksintöjen sovelluspolkua eteenpäin. Yksi esimerkki ulospäin avautumisesta on, että tuomme VTT:n ja yliopistot saman yksikön alle", hän sanoo.

Lääkitystä periytyvään syöpään

Huippututkimusyksikköön kuuluvat tutkijat ovat jo aiemmin vieneet havaintoja laboratoriosta klinikkaan ja kehittäneet tutkimustyönsä avulla vaikeiden sairauksien diagnostiikkaa ja hoitomenetelmiä.

Esimerkiksi huippututkimusyksikössä työskentelevän akatemiaprofessori Lauri Aaltosen tutkimuksissa on tunnistettu keskeisiä paksusuolen syövän syntyyn liittyviä geenejä ja luotu Suomessa ja maailmalla käytössä olevat diagnostiset menetelmät.

Professori Tomi Mäkelän ryhmä puolestaan tunnisti eläinmalleja käyttäen molekyylitason muutoksen perinnöllisen suoliston polypoosisyndroomassa ja näin löysi potentiaalisen lääkehoidon sairauteen. Koe-eläinvaiheen jälkeen lääkitystä on käytetty kliinisissä tutkimuksissa, joissa on alustavasti saatu lupaavia tuloksia.

Kotimaiset tieteen verkostot vahvistuvat

Huippututkimusyksiköksi hakeminen ei ole kevyt projekti. Esivaiheessa työskennellään arviolta kuukauden verran, toisessa hakuvaiheessa kaksi kuukautta. Tämän jälkeen on vuorossa "site visit" -vaihe.

"Yksi tuotos on itse hakuasiakirja, joka esimerkiksi meillä oli kooltaan 260 sivua", Olli Kallioniemi kertoo. Hän huomauttaa, että hankeanomus vaatii enemmän työtä kuin esimerkiksi tyypillinen EU:n integroitu hankeanomus. Silti EU-projekteissa työskentelee jopa kaksikymmentä ryhmää ja niistä saatava rahoitus on kertaluokassa suurempi kuin huippuyksikköhankkeiden. Objektiivisuus ei Kallioniemen mukaan kärsisi, vaikka hakuprosessia kevennettäisiin.

"Vain pieni osa hakijoista pääsee läpi, eivätkä hakijat voi hyödyntää näiden hakuasiakirjojen suunnitelmia toisten rahoituskanavien kohdalla, kuten EU-hankkeissa voivat."

Huippututkimusyksikköjärjestelmän yleinen hyöty ja merkitys tutkimuskonsortiolle on merkittävä. Se antaa pitkäaikaisen rahoitusmahdollisuuden ja mahdollistaa kotimaisuuden tiivistymisen eri tieteenaloilla.

"Huippututkimusyksikkösuunnitelmien toteuttaminen vaatii huomattavaa kansallisen yhteistyön tiivistymistä. On hyvä, että voidaan lyödä kiinteästi hynttyyt yhteen sekä toimia tieteen hyväksi integroituneemmin ei pelkästään EU-kumppaneiden vaan myös Suomessa toimivien muiden saman alan tutkimuskeskittymien kanssa", Kallioniemi tiivistää.

Ilmestynyt A propos 3/2006