Farmasian tutkija lääkemolekyylien matkassa

Viikin kampuksen Biokeskuksessa Helsingin yliopistossa valkotakkiset tutkijat kuljettavat pipettejä ja lasipulloja käytävillä. Yliopistotutkija, farmasian tohtori ja DI Tiina Sikanen kertoo, että on jo hyvin pienestä asti ajattelut haluavansa tutkijaksi. Nuoren korviin työ kuulosti hienolta ja kivalta, vaikka alasta ei ollut vielä tietoakaan. ”Lukioiässä pidin laajasti luonnontieteistä ja kielistä. Suvussani on farmasisteja, mutta se oli enemmän jarru siihen aikaan. Lukion jälkeen hain luonnontieteiden lisäksi juuri farmasiaan, koska sen poikkitieteellisyys kiinnosti”, kuvailee Sikanen. Mitä pidemmälle opinnot etenivät, sitä varmemmalta valinta tuntui: ”Oli hyviä kavereita ja opetus oli hirveän kivaa!”

Sikanen sanoo päätyneenä tutkijaksi ja nykyisen aiheensa pariinsa onnellisten sattumien kautta. Vuonna 2003 Sikanen oli juuri valmistumassa proviisoriksi, mutta tunsi ettei ollut niin nuorena vielä valmis työelämään. Hän haki opiskelemaan kemiantekniikkaa vielä silloiseen Teknilliseen korkeakouluun, nykyiseen Aalto-yliopistoon, kun samaan aikaan professorit kysyivät Sikasta vapautuneeseen tutkimuspaikkaan jatko-opiskelijaksi.

”Farmasiassa oli useampi paikka auki, mutta projekti, jossa kehitettiin mikrosirupohjaista analytiikkaa, oli minusta mielenkiintoisin. Työskentelen yhä edelleen mikrosirujen parissa, jotta ne palvelisivat paremmin farmasiaa ja lääkekehitystä”. Aloittaessaan jatko-opinnot Sikanen pääsi samanaikaisesti opiskelemaan kemiantekniikkaa, josta hän valmistui diplomi-insinööriksi vuonna 2010. Sikanen on erikoistunut farmaseuttiseen kemiaan ja instrumentaalianalytiikkaan, joka on hyvin teknistä. Tohtoriksi Sikanen väitteli korkeilla arvosanoilla vuonna 2007.

Mikrosiruteknologia vauhdittaa ympäristön lääkeainejäämien tutkimusta

Tutkijanuralla Sikanen on edennyt vikkelää vauhtia. Vuonna 2012 Sikanen sai ison viisivuotisen Euroopan tutkimusneuvoston ERC:n rahan ja syksyllä 2016 Suomen Akatemian kärkihankerahoituksen neljäksi vuodeksi. Sikasen tutkimusryhmä kehittää mikrosiruja, joiden avulla pyritään toisintamaan pienoiskoossa samoja bio- ja metabolireaktioita, joita elimistössä tapahtuu. Näin pyritään selvittämään lääkkeiden ja muiden kemikaalien yhteisvaikutuksia, ilman elimistön altistamista lääkeaineille ja muille vieraskemikaaleille.

Lääkkeet muuttuvat elimistössä metabolian seurauksena muotoaan, usein vesiliukoisiksi. Virtsan mukana muuntuneet molekyylit kulkeutuvat vesistöihin. ”Olemme kiinnostuneita ympäristön ja ihmisten välisistä vuorovaikutuksista. On todella vaikea sanoa, kuinka iso ongelma lääkekuormitukset ympäristössä ja vesistöissä on, sillä kemikaaleja on valtavasti ja jotta tietoa olisi tarpeeksi, vaaditaan järjetön määrä tutkimuksia”, Sikanen kertoo.

Käytännön syistä on totuttu tutkimaan lääkemolekyylien alkuperäisten muotojen esiintyvyyttä vesistöissä ja ympäristössä. Koska lääkemolekyylit muuttuvat elimistössä, on vaikeaa arvioida, kuinka paljon molekyylejä eri muodoissaan päätyy luontoon virtsan mukana. Tähän mikrosiruteknologiasta toivotaan tutkimustyötä helpottavaa kemianteknologiaa. ”Mikrosiruteknologian etu on se, että rinnakkaisia analyyseja voidaan tehdä pienoiskoossa useampia”, kertoo Sikanen. Kärkihankkeen tarkoituksena on selvittää mikrosirujen potentiaalia jopa kaupalliseen käyttöön.

Jotkut lääkkeet ovat rakenteeltaan lähtökohtaisesti ongelmallisia ympäristölle. Vaikka lääkkeiden käyttöä vähentämällä ongelmat eivät ratkea, voi lääkkeiden käyttöä järkevöittää ympäristön ja talouden kannalta. Apteekkariliiton mukaan apteekista hankittuja reseptilääkkeitä jää käyttämättä vuosittain 95-125 miljoonan euron arvosta, joka vastaa 3-4 prosenttia Suomen reseptilääkemyynnistä. Kuluttajalla on vähän mahdollisuuksia vaikuttaa lääkkeidenkehitykseen, molekyyleihin tai siihen, millaisessa muodossa lääke annostellaan, mutta lääkkeiden käyttöä ja siten hävikkiä rationalisoimalla ja pitämällä huolen, että lääkejäte palautuu apteekkien kautta asianmukaiseen hävitykseen, voi kuluttajakin vähentää kokonaiskuormitusta.

”Farmasian tutkimuksen näkökulmasta voidaan jo lääkkeenkehitysvaiheessa miettiä, mitä voisi molekyylitasolla tehdä toisin. Voiko molekyylejä muokata niin, että lääke antaa saman vasteen, mutta olisi luonnossa hajoava tai ympäristön kannalta harmiton?” Sikasen oma mikrosirututkimus tähtää siihen, että lääkeaineiden yhteis- ja ympäristövaikutuksia voidaan ennustaa paremmin, jolloin lääkkeet eivät vain poistu virtsan mukana, vaan lääkkeen elinkaariajattelu jatkuu pidemmälle. ”Lääkkeet ovat kemikaaleista parhaiten karakterisoituja sen suhteen, miten ne vaikuttavat ihmisiin, sillä muuten lääkkeet eivät saisi myyntilupaakaan. Mutta se näkökulma, että lääkkeet väistämättä päätyvät virtsaan ja sitä kautta ympäristöön ei välttämättä ole lääkkeensuunnittelussa vielä itsestäänselvyys.”

Farmasian ammattilaisten Generation Green -projekti edistää ympäristönäkökulman huomioimista farmasian koulutuksessa. Tähän työhön Sikanen kutsuu tervetulleeksi kaikki farmasian alalla toimivat opettajat, tutkijat ja opiskelijat.

Vuoropuhelulla konkreettisia ratkaisuja

Sikaselle tieteidenvälisyys on tutkimuksen näkökulmasta elinehto. Farmasia itsessään on jo poikkitieteellinen ala.

”Opinnoissa ja tutkimuksessa kiehtovinta oli farmasian monipuolisuus. Ihmisen fysiologia, kemian vaikutusmekanismit, lääkeaineiden käyttäytyminen kehossa ja myös yhteiskunnallinen puoli”, Sikanen kertoo. ”Oma työni edustaa yhtä osaa koko alasta, mutta koko alan näkökulmasta on hienoa, että farmasialla on konkreettinen tavoite, miksi tätä työtä ja tutkimusta tehdään.”

Sikanen on viettänyt aikaa vierailevana tutkijana Tanskan teknillisessä korkeakoulussa ja Toronton yliopistossa, Kanadassa. Torontossa Sikanen oli opiskelemassa mikrosysteemiteknologiaan liittyviä menetelmiä, jotka ovat nyt käytössä myös Helsingin yliopistossa. Antoisilla vierailulla Sikanen on opiskellut teknisiä valmiuksia ja yhteistyötä on tehty vierailujen jälkeenkin. Suomessa Sikasen tutkimusryhmä tekee tiiviisti yhteistyötä Aalto-yliopiston mikroteknologian ryhmän kanssa.

Toisenlaisella yhteistyöllä Sikanen on edistänyt myös ympäristönäkökulmia. Generation Green -ryhmä on osallistunut muun muassa Helsinki Challenge -haastekisaan, jonka kautta ryhmä alkoi tehdä yhteistyötä Suomen ympäristökeskuksen kanssa. ”Omasta tutkijan kammiosta pois lähteminen on palkitsevaa. Vaikka haastekisat vievät paljon aikaa ja niitä kritisoidaankin, niin saimme aikaan vuoropuhelua ja uusia tieteellisiä oivalluksia. Onnekkaasti ympäristöalan ihmiset ottivat meihin yhteyttä, kun kaipasivat farmasian näkökulmaa ympäristöpuolelle”, sanoo Sikanen.

Työ palkitsee innostuneen tutkijan

Sikanen sanoo, että mielenkiintoa varmasti riittää muuhunkin, mutta hänelle tutkijan työ on se, mitä hän haluaa tehdä. Tutkijantyö ei ole vain työtä: ”Tämä on jonkin sortin harrastus. Tutkijana pitää varautua pätkätöihin ja epävarmuuteen, mutta tutkijan työssä vapaus on myös toinen puoli. Jos vain saisi lisää aikaa, sillä loputon mielenkiinto on tutkijoiden
ikuinen ongelma”, nauraa Sikanen.

Ajankäytön suhteen Sikanen toivoisi voivansa viettää enemmän aikaa laboratoriossa tehden tutkimusta. ”Kun kaikki kiinnostaa, innostun helposti uusista asioista ja minua ei tarvitse kauaa houkutella mukaan!” Vapaa-ajalla aikaa kuluu tällä hetkellä paljon perheen ja lapsen harrastusten merkeissä.

Omia opiskelijoitaan ja tulevia tutkijoita Sikanen kannustaa lähtemään tutkijanuralle, jos tutkimuksen tekemiseen on aitoa mielenkiintoa. ”Tutkimus on intohimo enkä usko, että tutkijanura kaduttaa, jos sille tavalla tai toisella ajautuu. Kunhan varautuu siihen, ettei tutkimustyö ole kellon kanssa tehtävää työtä perinteisessä mielessä, niin työ varmasti palkitsee”.

Teksti ja kuvat: Joonas Aitonurmi