24.10.2017

Tautien hoitoon lääkitystä, ei ainoastaan diagnostiikkaa!

Terveydenhuoltojärjestelmällä on ongelma: Tauteja pystytään jatkuvasti kehittyvän diagnostiikan ansiosta tehokkaasti kyllä toteamaan, mutta niiden parantamiseksi ei lääkitystä välttämättä löydy tai se on julkiselle terveydenhuollolle liian kallista. Pahimmillaan tämä johtaa siihen, että potilasjoukosta täytyy valita ne, joille toimivaa lääketystä voidaan tarjota.

Akatemiatutkija Michael Jeltsch Helsingin yliopistosta on tarttunut härkää sarvista ongelman ratkaisemiseksi. Tällä hetkellä hän johtaa Suomen Akatemian kärkihanketta Vasta-aineen kehittäminen kahdessa päivässä.

"Esimerkiksi puolet lääketehtaiden tuottamista uusista syöpälääkkeistä ja osa muidenkin sairauksien lääkityksestä on nykyään monoklonaalisia vasta-aineita. Maailmanlaajuisen vasta-aine-markkinan koko on tämän myötä useita kymmeniä miljardeja. Lääkekäytön lisäksi monoklonaalisia vasta-aineita tarvitaan monentyyppisessä molekyylibiologisessa tutkimuksessa."

Jeltsch kertoo, että ihmisen lääkkeenä toimiakseen hiiressä tuotetut vasta-aineet täytyy olla humanisoitu eli geneettisesti muokattu muistuttamaan ihmisen vastaavia. Muokattujen vasta-aine-geenien avulla voidaan soluviljelmässä sitten tuottaa erityyppisiä vasta-ainelääkkeitä. Monen suuren lääkeyhtiön portfolioon kuuluukin tältä osin geneettisesti muokattuja hiiriä.

"Nämä hiiret eivät tietenkään ole vapaasti saatavilla vaan maksavat miljoonia. Tutkimuksessa käytettävät monoklonaaliset vasta-aineet taas ovat paitsi kalliita, usein myös epäluotettavia."

"Halusimme luoda paremman tavan tuottaa monoklonaalisia vasta-aineita kuin nykyisin käytössä oleva 40 vuotta sitten kehitetty teknologia. Kun käytämme tuotannossa bakteerisoluja, molemmat kriteerit, sekä nopeus että halpa hinta, täyttyvät moninkertaisesti. Menetelmä siis mahdollistaa monoklonaalisten vasta-aineiden tuotannon kahdessa päivässä vähäisin kustannuksin, Jeltsch toteaa tyytyväisenä."

Illusion-menetelmä

"Kehitteillä oleva tuotantotapamme perustuu siihen, että antigeeninä toimiva proteiini ilmennetään bakteerisoluissa yhdessä kokonaisen vasta-aine-kirjaston kanssa. Jos vasta-aineen ja antigeenin välinen sidos on vahva eli vasta-aineen affiniteetti korkea, tällaiset solut jakaantuvat nopeammin kuin viljelmän muut solut ja vasta-ainetta tuotetaan paljon."

"Toinen tärkeä osa Illusion-menetelmää on bakteeriperäinen CRISPR/Cas-geenimuokkaus-tekniikka. Se luo mahdollisuuden tuottaa proteiinisekvenssiltään tunnettuja ja uusien mutaatioiden kautta mahdollisesti myös parempia vasta-aineita, Jeltsch selittää."

"Menetelmässä tuotettavat vasta-aineet ovat monoklonaalisia ja niiden geenisekvenssi tunnetaan. Tällaisten vasta-aineiden käyttö tuo tutkimukseen luotettavuutta ja toistettavuutta, mikä usein on ongelma eri tutkimusten tuloksia vertailtaessa."

Jeltsch kertoo, että CRISPR/Cas on helppokäyttöinen, tehokas ja monipuolinen geenityökalu, jonka sovellusalueet ovat käyttöönotostaan vuonna 2012 lisääntyneet voimakkaasti. Vasta-aineiden tuotannossa sovellusta ei kuitenkaan tähän asti ole vielä käytetty.

"Kaikista Illusion-menetelmän eri osa-alueista olemme pystyneet erikseen osoittamaan niiden halutunlaisen toiminnan."

Vasta-aineiden tuotantoyksikkö Helsingin yliopistoon

Monoklonaaliset vasta-aineet kuuluvat jokaisen biolääketieteellistä, joko perus- tai soveltavaa tutkimusta tekevän laboratorion työkalupakkiin. Hyvin toimivien vasta-aineiden löytäminen saattaa kuitenkin olla haasteellista ja niiden hinta korkea. Helsingin yliopistosta näitä reagensseja tarjoava tuotantoyksikkö puuttuu.

"Haluamme perustaa vasta-aineiden tuotanto- ja palveluyksikön Helsingin yliopiston uuden HiLIFE-tutkimusinstituutin yhteyteen, kertoo Jeltsch. Aikomuksemme on aluksi tarjota vasta-ainepalvelua käyttäen perinteisiä valmistusmenetelmiä, mutta Illusion-tuotannon käynnistyessä myös uusia."

"Olemme tähän asti valmistaneet monoklonaalisia vasta-aineita vanhoilla vakiintuneilla menetelmillä, jotka ovat sekä työläitä että melko kalliita. Tunnemme siis työssä käytettävät tekniikat."

"Osaamisemme vasta-aineiden valmistuksessa perustuu proteiinien tuotanto- ja palveluyksikön toimintaan, jota olemme pyörittäneet jo jonkin aikaa. Asiakkaat ovat voineet hankkia meiltä joko valmiin tuotteen tai vaihtoehtoisesti vuokrata tarvittavan laitteiston omaa tuotantoaan varten."

"Mitä tulee tulevaan vasta-aineiden tuotantoyksikköön uskon, että käyttäessämme CRISPR/Cas-geeninmuokkausta pystymme jopa ilman Illusion-menetelmän mahdollistamaa nopeaa klooninvalintaa tuottamaan parempia korkea-affiniteettisia monoklonaalisia vasta-aineita kuin nyt. Jos pystymme hyödyntämään tähän astisen työmme tulokset uuden tuotantoyksikön toiminnassa, olemme eurooppalaisena toimijana täysin varteenotettavia tässä palvelussa, jolla varmasti on kysyntää, sanoo Jeltsch lopuksi."

Teksti ja kuvat: Katri Pajusola

Viimeksi muokattu 24.10.2017

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta sekä tieteestä ja tutkimuksesta yleensä. Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
terhi.loukiainen@aka.fi

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi