Yliopistojen yhteistyö mullisti biotieteiden tutkimuksen
​John Erksson ja Pekka Hänninen tarkastelivat optoakustista mikroskooppia samassa laboratoriossa, jossa Stefan Hell testasi ideoitaan 1990-luvun alussa.

PET-keskuksessa tehdään huippututkimusta sydän- ja verisuonisairauksista

Sydän- ja verisuonisairaudet ovat yleisin kuolinsyy Suomessa. Metabolinen oireyhtymä ja diabetes yleistyvät väestön keskuudessa ja moninkertaistavat riskin sairastua sydänsairauksiin.

Turun PET-keskuksessa toimii Suomen Akatemian nimeämä huippuyksikkö, joka tutkii verenkierto- ja aineenvaihduntasairauksia. Yksikköä koordinoi PET-keskuksen johtaja Juhani Knuuti ja Turun yliopiston lisäksi mukana on Åbo Akademi, Tyks ja Itä-Suomen yliopisto.

– Testaamme uusia geenihoitoja, joilla pyritään parantamaan sydämen verenvirtausta infarktin jälkeen. Lisäksi kuvantamisella voidaan havainnoida lääkehoitojen toimivuutta ja pyrkiä kohdentamaan hoitoja täsmällisemmin, Knuuti kertoo.

Aikaisemmin huippuyksikön tutkijat ovat kehittäneet esimerkiksi PET-kuvantamista ja röntgenpohjaista TT-kuvantamista yhdistävän kuvantamistekniikan rintakipuoireista kärsivien potilaiden tutkimiseksi. Nykyään menetelmä on perustyökalu, jonka avulla pystytään selvittämään välittömästi potilaan rintakivun syy.

– Kuvantamisella voimme tarkemmin määrittää potilaiden fenotyypin, eli heidän biologisen ilmiasunsa. Kun tieto fenotyypistä yhdistetään geenitietoon, päästään lähemmäs esimerkiksi diabeteksen syitä ja syntymekanismeja, Knuuti sanoo.

​Stefan Hell vastaanottaa kemian Nobel-palkinnon 10.12.2014 tutkimuksesta, joka sai alkunsa Turun yliopistossa. Hell testasi korkearesoluutiomikroskopian periaatteita Turun yliopiston biofysiikan laboratoriossa, BioCityn viidennessä kerroksessa.

Nyt viidennessä kerroksessa istuvat lääketieteellisen fysiikan ja tekniikan professori Pekka Hänninen Turun yliopistosta ja biotieteiden laitoksen professori John Eriksson Åbo Akademista. Miehet havainnollistavat Hellin huomiota fluoresenssista, jonka kvantti-ominaisuuksien hyödyntäminen mahdollistaa valomikroskopian erottelukyvyn parantamisen.

Kun Hänninen osoittaa vihreää valoa rodamiiniksi kutsuttua väriainetta sisältävään näytepurkkiin, valon väri muuttuu oranssiksi. Pöydällä oleva kolajuoma fluoresoi paremmin kuin kahvi, jonne vihreä valo katoaa lähes tyystin. Silti lähes kaikki värilliset materiaalit ja nesteet fluoresoivat. Korkearesoluutiokuvantamisessa fluoresenssi-ilmiötä hyödyntäviä mittapisteitä, eli molekyylejä, havainnoidaan biologisesta näytteestä halutulta alueelta, jolloin kuva muodostuu tietokoneen näytölle piste pisteeltä.

– Hellin tutkimus oli ilman muuta yksi vastavalmistuneen BioCityn tutkimuksen keihäänkärjistä. Mikroskopian kehityksellä oli silloin merkittävä rooli, Hänninen kertoo.

Soluviestinnän tutkimus lähestyy elämän perimmäisiä kysymyksiä

Hell saapui Turkuun sopivaan aikaan, sillä Turun biotekniikan keskus oli muuttanut BioCityyn vain vajaata vuotta aiemmin, vuonna 1992. Ennen yhteisiä tiloja eri alojen tutkijat tekivät töitä yksinään, eivätkä usein edes tienneet, mitä viereisessä huoneessa tapahtuu. BioCityn valmistumisen myötä yliopistot alkoivat käyttää yhteisiä laitteita ja tehdä tiiviimmin tutkimusta yhdessä, mikä paransi huomattavasti Turun asemaa biotieteiden tutkimuksessa.

Yksi yliopistojen välisestä yhteistyöstä hyötynyt tutkimusala on soluviestinnän tutkimus, jota tehdään molemmissa yliopistoissa. Elimistömme solut viestittävät toisilleen jatkuvasti, mutta esimerkiksi syövän syntyyn riittää, että yksi viesti menee väärin.

– Elimistössämme syntyy koko ajan syöpäsoluja, jotka immuunisolut yleensä eliminoivat, mutta joskus syöpäsolu selviää hyökkäyksistä ja voimistuu. Syövän synnyn selvittämisessä suurimmat kehitysaskeleet on otettu juuri viestimolekyylien sektorilla, kun on löydetty viestejä, joihin voidaan vaikuttaa, Eriksson kertoo.

Erikssonin mukaan soluviestinnän tutkiminen on ensiarvoisen tärkeää, sillä kaikki keskeiset elämän prosessit määritellään soluviestinnän kautta. Solut viestittävät toisilleen jatkuvasti elämän perusedellytyksiin liittyvistä asioista, kuten hengissä säilymisestä, liikkumisesta ja ravinnonsaannista.


Juhani Knuutin mukaan sydän- ja verisuonisairauksien yleistymiseen vaikuttaa länsimainen elintapa, jossa ravinnon ja energian laatu ja määrä eivät kohtaa tarpeen kanssa. Sepelvaltimosairauksista eivät kuitenkaan enää kärsi nuoret aikuiset, kuten vielä 80-luvulla.

Tutkimuksen kirjo ulottuu molekyylistä potilaaseen

”Atomeista anatomiaan” on Turku Bioimaging -verkoston tutkimusta kuvaava motto. Se tarkoittaa, että yhdessä organisaatiossa voidaan tutkia sekä tietyn taudin aiheuttavaa molekyyliä että potilasta, jolla on kyseinen sairaus – ja useaa tekijää tämän jatkumon välillä. Turku Bioimaging -verkosto koordinoi biologisen kuvantamisen työtä, laitehankintoja ja koulutusta yliopistoissa ja Tyksissä.

– Tautia aiheuttavan molekyylin kohdalla tutkitaan esimerkiksi, miten taudin voisi parantaa terapian tai lääkeaineen avulla. Molekyylien vuorovaikutussuhteita pyritään muuttamaan kantasoluhoidoilla, immunoterapialla tai lääkeainetutkimuksella, Eriksson sanoo.

Molekyylitutkimuksessa kehitettyjä hypoteeseja voidaan testata aluksi yksinkertaisilla solumalleilla ja lopulta eläimillä. Parhaassa tapauksessa jatkumon loppupäässä on potilas, johon hoitomenetelmää kokeillaan.

– Turussa diagnostiikka on maailman huippuluokkaa ja täällä luodaan diagnostisia menetelmiä hyvin varhaisessa vaiheessa. Kun löydämme jossakin tautitilassa olennaisen mekanismin, saatamme löytää myös mekanismin, jolla tauti voidaan torjua. Yleensä tämä vie kuitenkin aikaa ja pienistä löydöistä muodostuu vuosien varrella kokonaisuus, Hänninen toteaa.

Teksti ja kuvat: Jenni Valta
Etusivun kuva: skeeze


Tilaa uutiskirje
Seuraa uutisia (RSS)


 

Asiasana:
Tagit:
Julkaistu 5.12.2014 12:40 ,  Päivitetty 5.12.2014 14:58

20014 Turun yliopisto, Finland
Puhelinvaihde: 029 450 5000

Henkilöhaku

Seuraa meitä: 
Facebook   Twitter   Instagram   Youtube   LinkedIn
Opiskelu Tutkimus Palvelut ja yhteistyö Yliopisto Tiedekunnat ja yksiköt Ajankohtaista Lahjoita
© Turun yliopisto