EN

Nanolääketutkimuksella voidaan vähentää eläinkokeita

1.3.2016

Nykyaikaisella nanolääketutkimuksella voidaan nopeuttaa uusien lääkkeiden kehittämistä ja vähentää eläinkokeita lääketutkimuksessa. Tutkija Tapani Viitalan johtamassa Suomen Akatemian rahoittamassa riskihankkeessa tutkitaan ja kehitetään uudenlaisia solupohjaisia in vitro -menetelmiä lääkekehityksen tueksi, erityisesti nanopartikkelipohjaisten lääkekantajien ja -kuljettimien tutkimiseksi. In vitro -tutkimukset tehdään keinotekoisessa ympäristössä, esimerkiksi koeputkessa tai maljassa, käyttäen solulinjoja, proteiineja ja muita biologisesti merkityksellisiä mallisysteemejä. Tällaisella tutkimuksella voidaan vähentää eläinten kudosten käyttöä tutkimuksessa ja siten myös eläinkokeita.

Viitala toimii Helsingin yliopiston farmaseuttisen biofysiikan tutkimusryhmän toisena vetäjänä. Tutkimusryhmän tavoitteena on parantaa ymmärrystä nanopartikkelipohjaisten lääkekantajien ja -kuljettimien ominaisuuksista ja käyttäytymisestä. Ryhmä kehittää uudenlaisia mittausjärjestelmiä, joilla voidaan tutkia sekä perinteisten pienlääkeainemolekyylien että proteiini- ja vasta-ainelääkkeiden sekä näitä varten kehitettyjen nanopartikkelipohjaisten lääkekantajien vuorovaikutuksia solujen kanssa.

”Nanotieteillä on jo pitkään uskottu olevan käänteentekevä rooli uusien lääkkeiden ja lääkekantajien kehityksessä, erityisesti tehottomien lääkeaineiden kohdalla”, kertoo Viitala.

Olennaista Viitalan ryhmän tutkimuksessa on solun signalointireittien ja sisäänottomekanismien tutkimus, jolla voidaan vaikuttaa erilaisten lääkeaineiden ja lääkekuljettajien kohdentumiseen ja tehokkuuteen.

”Haluamme ymmärtää, mitkä solun signalointireitit aktivoituvat ja mikä merkitys näillä on. Tutkimustietoa aiheesta on paljon, mutta meillä on tutkimuksessamme uusi näkökulma. Menetelmämme korostaa leimavapautta ja reaaliaikaisuutta solututkimuksessa. Leimavapaudella tarkoitetaan sitä, että mittausmenetelmät eivät vaadi fluoresoivien tai radioaktiivisten molekyylien tai molekyyliryhmien lisäämistä tutkittaviin nanopartikkeleihin, kuten perinteisesti käytettävissä fluoresenssiin ja radioaktiivisuuteen perustuvissa leimausmenetelmissä.”

Menetelmällä apua myös syövän hoitoon?

Vaikka nanopartikkeleihin pohjautuvassa kohdennuksessa on Viitalan mukaan potentiaalia lääkinnän tehostamisessa, nanopartikkelit eivät ole vielä lyöneet läpi lääkemarkkinoilla. Nanopartikkeleihin pohjautuvien lääkkeiden haasteena on niiden monimuotoisuus sekä se, että ne läpäisevät huonosti solukalvon ja eliminoituvat nopeasti elimistöstä. Vaikka nanotieteiden avulla on kehitetty monta lupaavaa lääkeainekuljettajaa, kaikista Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto FDA:n viimeisen kahdenkymmenen vuoden aikana hyväksymistä lääkeformulaatioista vain yksi prosentti voidaan luokitella niin sanotuiksi nanolääkkeiksi.

”Nanopartikkelipohjaisten lääkkeiden hidas siirtyminen tutkimuksesta tuotteeksi johtuu muun muassa siitä, että niiden rakenneaktiivisuus tunnetaan huonosti. Näitä yhteyksiä on ollut erittäin vaikea tai työläs määrittää olemassa olevilla menetelmillä. Lisäksi nanopartikkeleiden tutkimus- ja kehitysvaiheessa käytetään usein leimausmenetelmää, joka voi olennaisesti muuttaa nanopartikkeleiden fysikokemiallisia ominaisuuksia. Kliinisissä tutkimuksissa nanopartikkelit saattavatkin sitten käyttäytyä eri tavalla elimistössä ilman leimoja”, lisää Viitala.

Viitala toivoo, että tutkimusryhmän käyttämällä menetelmällä pystytään tulevaisuudessa osoittamaan, miten nanokokoiset partikkelit ja lääkkeet siirtyvät solun sisään. Vielä kauaskantoisempi haave on tutkimustiedon hyödyntäminen pään ja kaulan alueen syövän hoidossa.

”Suomessa, erityisesti Helsingin yliopiston Biomedicumissa, akatemiatutkija Outi Monni johtaa yhtä parhaimmista pään ja kaulan alueen syövän tutkimusryhmistä. Omalla tutkimusryhmällämme olisi yhteistyötoiveita hänen tutkimusryhmänsä kanssa”, toteaa Viitala.

Riskirahoitus voi olla mahdollisuus uusille tutkimusryhmille

Koska Viitalan tutkimusryhmän käyttämät mittausmenetelmät hyödyntävät synteettisiä solumalleja ja eläviä soluja uudella tavalla, liittyy tutkimukseen myös riskejä. Vain alle kymmenen tutkimusryhmää maailmalla on tähän mennessä kokeillut elävien solujen käyttöä ja samanlaista lähestymistapaa tutkimuksissaan, eikä kukaan ole vielä tutkinut nanopartikkelipohjaisia lääkkeitä täysin vastaavilla menetelmillä. Tutkimusryhmä on itse joutunut pystyttämään mittausmetodiikan ja -järjestelmät sekä vertaistuen puuttuessa myös tulkitsemaan saamiaan mittaustuloksia ja selvittämään, mitä uudella tutkimustiedolla voisi tehdä. Tämä on Viitalan mukaan hidasta ja työlästä.

Jo saadut tulokset ovat kuitenkin olleet innostavia, ja ryhmä uskoo menetelmän antavan hyödyllistä tietoa lääkekehityksen ja -tutkimuksen alalla. Myös tärkeimpien ulkomaisten yhteistyökumppaneiden näkemä potentiaali kehitetyissä menetelmissä antaa intoa ja uskoa niiden hyödyllisyydestä tulevaisuudessa.

”Toki riskinä on aina myös se, että menetelmästä ei tulekaan laajalti käytetty lääkekehityksessä. Riskinotolla kuitenkin varmistetaan, että tekemämme tutkimus on uusinta uutta.”

Viitalan mukaan riskinotto kannattaa. Vaikka tutkimuksen vaikuttavuus jäisi heikoksi, se antaa kuitenkin hyödyllistä lisätietoa nanopartikkelipohjaisista lääkeainekuljettajista. Onnistuttaessa tutkimuksen vaikuttavuus voi olla merkittävä. Hänen mukaansa riskirahoitusmuoto on suuri mahdollisuus pienille ja vasta-aloittaville uusille tutkimusryhmille, koska niissä pienelläkin rahoituksella voidaan saada ihmeitä aikaan.

”Tämä riskirahoitusmuoto on erittäin onnistunut kokeilu. Se on hyvin tärkeä rahoitusmuoto nuorille, nouseville tutkijoille, jotka ovat perustamassa omaa tutkimusryhmää, fokusoimassa omaa tutkimusaluettaan ja viemässä omaa tutkimustaan uusille alueille.”

Teksti: Anna-Riikka Oravakangas
Kuva: Marjo Aaltomaa

Viimeksi muokattu 8.3.2016
Seuraa meitä:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VAIHDE 029 533 5000
KIRJAAMO 029 533 5049
FAKSI 029 533 5299
   
SÄHKÖPOSTI etunimi.sukunimi@aka.fi
AUKIOLO Arkisin 8.00-16.15
   
HENKILÖHAKU »
YHTEYSTIEDOT, LASKUTUS  JA
REKISTERISELOSTEET»
KYSYMYKSET JA PALAUTE »