Elimistön syöjäsolujen tutkimisesta tuli Alexander Mildnerin intohimo

20.03.2024

Nuori Alexander Mildner aikoi taiteilijaksi. Vanhemmat eivät vastustaneet suunnitelmaa, mutta ehdottivat, että poika menisi ensin Göttingenin yliopistoon, josta hän voisi vuoden kuluttua siirtyä taidekouluun. Toisin kävi. Tänään Mildner on yksi maailman lainatuimpia immunologia-alan tutkijoita ja Turun yliopiston InFLAMES-lippulaivan apulaisprofessori. 

Alexander ”Alex” Mildner siirtyi Turkuun ja InFLAMES-lippulaivaan 2022 Berliinistä, jossa hänellä oli oma tutkimusryhmänsä Max Delbrück Center for Molecular Medicine`ssä. Hänellä oli tuomisenaan vaikuttava CV, jossa mainittiin hänen myös olevan yksi maailman eniten lainatuista tutkijoista. Hän on Highly Cited Researchers-listalla, jota julkaisee vuosittain yhdysvaltalainen Clarivate.

– En tee tutkimusta listojen takia, vaan intohimosta tieteeseen, Alex kuittaa.

Alex Mildner päätti opiskella välivuotenaan yliopistossa Göttingenissä biologiaa. Luonnosta kiinnostunut nuori mies keskittyi opinnoissaan mikrobiologiaan ja immunologiaan.

– Minulla oli onnea mukana, että löysin immunologian pariin. Sitä opetettiin biologian tiedekunnassa, kuten myös lääketieteen puolella. Immunologia oli ikään kuin kahden eri tieteenalan välissä, mikä oli kiinnostavaa.

Vähitellen ajatus taiteen tekemisestä alkoi hiipua.

– Minulla oli hyvin romanttinen käsitys taiteilijan ammatista, ajattelin, että oikealla taiteilijalla on sisäinen pakko tehdä taidetta, hän ei voi elää ilman sitä, mutta minusta ei sittenkään tuntunut aivan siltä, Mildner muistelee.

Maisterintutkintonsa Alex teki 2003 Max Planck Instituutissa, jossa hän tutki lihavuuden kehittymistä banaanikärpäsillä. Aihe oli mielenkiintoinen, mutta liian kaukana ihmisestä tutkijalle, jota olivat alkaneet kiinnostaa ihmisen sairaudet ja immuunijärjestelmän rooli niissä. 

– Ryhdyin tekemään väitöskirjaani Göttingenin yliopiston lääketieteen keskuksen neuropatologian yksikössä ja aloin tutkia synnynnäisen puolustusjärjestelmän soluja, varsinkin makrofageja. Niissä olen ollut kiinni siitä pitäen!

Ystävämme jo muinaisuudessa, makrofagit

Makrofagit ovat valkosoluja, jotka suojelevat elimistöä erilaisia taudinaiheuttajia kuten viruksia, bakteereja, sieniä ja loisia vastaan. Tunkeilija kohtaa loppunsa, kun makrofagi saapuu paikalle ja syö sen suihinsa. Menetelmä on sama, kun makrofagi siivoaa pois kuolevia soluja, joita elimistössä syntyy koko ajan. Makrofagien nimitetäänkin myös syöjäsoluiksi.

"Selvitämme, kuinka makrofagit pitävät yllä elimistön tasapainotilaa."
– Alexander Mildner 

Makrofagit eivät ole ihmisen yksinoikeus, vaan kaikilla maan, ilman ja meren alkukantaisimmillakin eliöillä on makrofageja. Ne ovat olleet läsnä ilmiössä nimeltä elämä kauemmin kuin mitkään muut puolustusjärjestelmän solut. Makrofagit kehittyivät satoja miljoonia vuosia sitten.

–  Tuolloin esimerkiksi selkärankaisissa immuunijärjestelmää tulivat täydentämään T- ja B-solut eli hankitun immuniteetin solut.  Niitä ei ole matojen, kärpästen tai mustekalojen soluissa. Selkärangattomat eliöt tukeutuvat vain synnynnäiseen immuniteettiin, ja ne pärjäävät sen varassa varsin hyvin, Alex Mildner selittää.

Hankittu immuunivaste kehittyy taudinaiheuttajille altistumisen kautta. Kun elimistö joutuu ensimmäisen kerran kosketuksiin taudinaiheuttajan kanssa, se alkaa tuottaa immuunisoluja ja vasta-aineita, jotka tunnistavat ja tuhoavat taudinaiheuttajan. Samalla syntyy immuunimuisti, joka takaa nopean puolustusreaktion, kun taudinaiheuttaja ilmaantuu näköpiiriin uudelleen. 

Mikään elin ei toimi ilman makrofageja

Mildneristä T- ja B-solut ovat evoluution neronleimauksia, mutta hänen lempisolujaan ovat makrofagit.

– Uskon, että makrofagit on keksitty kahdesta syystä. Ne ensinnäkin taistelevat infektioita vastaan ja toiseksi ne vaikuttavat kudosten rakenteisiin ja toimintaan. Mikään elin ei voi toimia ilman makrofageja.  Tutkimuksemme jännittävin uusi alue on nyt selvittää, kuinka makrofagit pitävät yllä elimistön tasapainotilaa, homeostaasia.

Makrofagit ovat aina paikalla, kun elimistö uudistuu ja kasvaa. Ikävä kyllä makrofageille myös syöpäkasvain, joka osaa piiloutua muilta puolustajasoluilta, näyttäytyy kasvavana uutena elimenä. Niinpä makrofagit auttavat kasvainta se kasvussa. 

Samalla tavalla makrofagit osallistuvat keskushermostossa kytevään MS-taudin tulehdukseen. Syyllisiä  tulehdukseen ovat T-solut, jotka jostakin syystä erehtyvät luulemaan aivojen omaa kudosta vieraaksi. Siksi T-solut hyökkäävät aivojen hermosolujen kimppuun ja kutsuvat makrofageja verenkierrosta paikalle. Näin käynnistyy immuunivaste, joka aiheuttaa kudosvaurioita ja johtaa myöhemmin hermosolujen kuolemaan. Niistä johtuvat MS-potilaan halvaus- ja muut oireet.

–Tutkimme parhaillaan, miten voimme estää makrofagien aktivoitumisen keskushermostossa, jotta kudosvaurio pysähtyisi, Alex sanoo.

Rasva tukkii syöjäsolun koneiston

MS-tauti ja muut autoimmuunisairaudet ovat elimistön erehdyksiä, joita ei pitäisi tapahtua. Lihavuus ja sepelvaltimotauti ovat toista maata. Alex Mildner sanoo niitä epäfysiologisiksi tiloiksi, joihin elimistö yrittää parhaansa mukaan sopeutua.

– Evoluutio ei ole tarkoittanut kehojamme lihavaksi, mutta koska ruokaa on nyt ylen määrin, lihomme.  Kun rasvakudos kasvaa tai sydämen verisuoniin kertyy kolesterolia, niissä nähdään myös makrofagien lisääntyminen.

"Tutkimme, miten voimme auttaa makrofageja."
– Alexander Mildner 

Alex sanoo, että esimerkiksi verisuonissa toimivat makrofagit yrittävät palauttaa tasapainon syömällä pois liikaa rasvaa. Tilanne on niille kuitenkin uusi, evoluutio ei ole varustanut niitä toimimaan superrasvaisessa ympäristössä. Siksi ne epäonnistuvat. Makrofagit syövät minkä pystyvät, mutta niiden koneisto ikään kuin tukehtuu rasvan paljouteen.

– Siksi me kysymme nyt tutkimusryhmässämme, miten voimme auttaa näitä makrofageja. Elimistössämme on makrofageja, jotka on ohjelmoitu elämään rasvojen kanssa. Niitä löytyy ainakin keuhkoista. Vastaus ei kuitenkaan ole se, että siirrämme näitä makrofageja verisuoniin syömään rasvaa, vaan meidän on tunnistettavat ne tekijät, jotka vastaavat joidenkin makrofagien kyvystä käsitellä rasvaa. Tämän tiedon pohjalta voisi syntyä lääkekeksintöjä.

Mildnerin ryhmän tutkimuskohteet ovat monimutkaisia, mutta tutkijana häntä inspiroivat yksinkertaiset peruskysymykset. Tärkein niistä on ”miksi se tapahtuu?”.

– Miksi jotain tapahtuu, mitä ilmiön taustalla on, se on tärkeää ymmärtää, jotta voimme puuttua paitsi immuuunijärjestelmän häiriöihin, myös sairauksiin yleensä. Tätä korostan myös ryhmäni tutkijoille. Tieto ja data eivät koskaan toimi yksinään. Ilman asiayhteyttä tieto ei ole informatiivista.

Kylmä maa veti puoleensa

Mildner kertoo mieltyneensä Pohjoismaihin ja siksi hän kiinnostui InFLAMESin rekrytointi-ilmoituksesta. Käydessään tutustumassa Turkuun, hän piti Turun biotiedekeskuksessa näkemästään sekä siitä, että sairaala on lähellä yliopistokampusta. Ammatillisten syiden ohella Suomeen tuloa puolsi Alexin halu kokea maa, josta mainitaan usein pimeys ja kylmyys. Kuuma ilmasto tuli hänelle jo tutuksi Israelissa, jossa hän työskenteli tutkijatohtorina Weiszmann-instituutissa.

Elämäntyyliin muutto pohjoiseen on tuonut paljon hyvää.

– Berliinissä käytin työmatkoihin tunnin suuntaansa. Nykyisin minulla saattaa olla aikaa jopa poiketa kahvilaan ja lukea hetken sanomalehteä, mikä on minulle ylellisyyttä.

Alex harrastaa vaeltamista ja Suomessa häntä kiinnostaisivat mökkeily ja sienestäminen. Hiihtoa hän päässyt jo kokeilemaan Lapissa, ja hän toivoo, että Turun talvi soisi siihen myös mahdollisuuksia.

Teksti: Liisa Koivula
Kuvat: Hanna Oksanen

InFLAMES on Turun yliopiston ja Åbo Akademin yhteinen lippulaivahanke. Se tähtää uusien lääkekehityskohteiden tunnistamiseen ja lääkekehitykseen yhdessä biotekniikka- ja lääkeyritysten kanssa. Lippulaiva edistää myös diagnostiikkaa, jolla potilaille voidaan räätälöidä sopivat täsmähoidot. InFLAMES on osa Suomen Akatemian lippulaivaohjelmaa.

Luotu 20.03.2024 | Muokattu 20.03.2024