Nobelisti Sir Peter Ratcliffe: tutkija, löydä oma kysymyksesi

26.08.2022

Ihmiselimistössä on noin 40 biljoonaa solua. Niistä jokainen tarvitsee happea elääkseen. Jos solujen käytettävissä olevan hapen määrä laskee, solujen pitää pystyä aistimaan muutos ja reagoimaan siihen. Sir Peter Ratcliffe selvitti, kuinka tämä tapahtuu. Löytö toi Ratcliffelle ja kumppaneille vuonna 2019 lääketieteen Nobel-palkinnon. Ratcliffe vieraili Turun yliopistossa 25. elokuuta. 

Henkilökuba
– Tieto rakentuu olemassa olevalle tiedolle usein odottamattomilla tavoilla. Covid-19 epidemian yhteydessä käyttöön tulleet PCR-testit perustuivat tutkimukseen, jotka tehtiin kuumissa lähteissä asuvista bakteereista. Kaikki tieto on tärkeää, Sir Peter Ratcliffe sanoo.
Kuvaaja: Antti Tarponen

Sir Peter Ratcliffen toi Turkuun BioCity Symposium ja professori Panu Jaakkola. Hän on läntisen Syöpäkeskuksen ylilääkäri. Jaakkola työskenteli vuosina 1999-2001 Ratcliffen laboratoriossa ja oli pääkirjoittaja Nobeliin johtaneessa tutkimuksessa. 

– Panu oli avainhenkilö, kun teimme Nobel-palkintoon johtaneet tutkimukset. Olemme hyvät ystävät ja olemme edelleen tiiviisti yhteydessä, Ratcliffe kertoo.

Ratcliffen tutkimuksissa tunnistettiin molekyylimekanismit, joilla solut aistivat hapen. Kun happitaso laskee, käynnistyy monimutkainen tapahtumasarja, jonka tuloksena elimistö alkaa tuottaa uusia punasoluja. Ne valmistetaan punasolujen kantasoluista, joille munuaisten tuottama punasolujen kasvutekijä antaa kasvukäskyn. Tämä kasvutekijä on EPO-hormoni (erytropoietiini). 

Löytö selvitti yhden ihmisen fysiologian ja solubiologian perusilmiöistä, mutta se avasi myös uusia mahdollisuuksia lääkekehitykseen. Hypoksian tiedetään nimittäin olevan merkittävä osatekijä monissa sairauksissa. Niitä ovat muun muassa sydän- ja verisuonitaudit, anemiat, diabeteksen komplikaatiot ja monet tulehdustaudit. Syövälle hypoksia on suorastaan hyödyksi.  

– Hallitsemattomasti kasvavat syöpäsolut tarvitsevat happea siinä kuin muutkin solut. Niinpä ne ikään kuin käyttävät hyväkseen kudosten hapenpuutetta ja alkavat kasvattaa itselleen verisuonia. Jos voimme hallita tätä tapahtumaa, voimme estää syöpäkasvaimen kasvua. Tähän perustuvia lääkkeitä onkin ollut käytössä jo pitkään, Ratcliffe avaa.

Tietoa solujen keinoista sopeutua hapenpuutteeseen voidaan käyttää myös muun muassa vaikean anemian hoitoon. Anemia johtuu punasolujen vähyydestä. Jos elimistöön aiheutetaan lääkkeellä hypoksiaa, ryhtyy elimistö korjaamaan tilannetta tuottamalla lisää punasoluja. 

Hypoksia on läsnä tulehduksissa 

Ratcliffe oli pääpuhuja vuotuisessa BioCity Symposiumissa, joka järjestettiin tänä vuonna InFLAMES-lippulaivan kanssa ja immunologia-teemalla. Immunologian keskeinen tutkimuskohde on ihmisen puolustusjärjestelmä ja yksi tämän lääketieteenalan perustavaa laatua olevia havaintoja on ollut, että useimmat pitkäaikaissairaudet ovat tulehdustauteja. Hypoksia on niissä olennainen tekijä, Ratcliffe sanoo.

– Aivan kuten syöpäkudoksessa, tulehtuneessa kudoksessa on hapenpuutetta, koska solut ovat siellä hyvin aktiivisia ja kuluttavat runsaasti happea. Tiedämme, että matala happitaso muuttaa tapaa, jolla tulehdus- ja puolustussolut toimivat. Tämä on nouseva tutkimusalue, emme vielä tiedä tarkkaan, miten tuo säätely toimii. 

Happitason säätelymekanismi, joka tunnetaan nyt, pätee silloin kun puhutaan hitaahkosta sopeutumisesta hapenpuutteeseen. Kyse on päiviä kestävästä prosessista, jossa luetaan geenejä, kudoksissa tapahtuu muutoksia ja uusia verisuonia sekä soluja alkaa muodostua. Ratcliffe sanoo, että tässä näkyy vain osa laajemmasta kuvasta, jossakin täytyy olla rinnakkaisia järjestelmiä.

– Esimerkiksi aivot kuluttavat valtavasti happea ja niiden solut kärsivät hyvin nopeasti hapenpuutteesta. Siksi täytyy olla joku järjestelmä, joka reagoi nopeasti aivojen hapensaannin vaihteluun ja pitää niiden happitasapainoa yllä, Ratcliffe perustelee.  

Mene sinne, missä muut eivät vielä ole

Sir Peter Ratcliffe on taustaltaan munuaissairauksiin erikoistunut nefrologi. Hän perusti oman tutkimusryhmänsä Oxfordin yliopistoon ja sai professuurin vuonna 1996. Hän työskentelee muun muassa Francis Crick- ja Target Discovery-instituutin johtajana. Fysiologian ja lääketieteen Nobel-voitto on tehnyt Ratcliffestä ja palkinnon hänen kanssaan jakaneista William G Kaelinista ja Gregg Semenzasta haluttuja puhujia ja tiedemaailman kuuluisuuksia. Ratcliffellä on tiiviit yhteydet myös Oulun yliopistoon ja hänen käsityksensä Suomen ja Pohjoismaiden tutkijoiden ja tutkimuksen tasosta on mairitteleva.

Ratcliffe on ylpeä Nobel-tunnustuksesta, mutta hän kiittää siitä pitkälti hyvää onnea. Hänestä tutkija ei voi, eikä hänen pidä lähteä urallaan tavoittelemaan Nobelia eikä muitakaan palkintoja. Paljon tärkeämpää on löytää kysymys, johon haluaa saada vastauksen. 

– Viestini nuorille tutkijoille on tämä: Löydä oma kysymyksesi. Vastusta kiusausta lähteä tutkimaan sitä, mikä on muodissa ja missä kaikki muut jo ovat. Jos lähdet sinne, siellä on joko ruuhkaista tai vaikeaa tai kumpaakin niistä. 

Ryhtyessään hypoksiatutkimukseensa Ratcliffe itse ei miettinyt hyötyä, mainetta tai tutkijakollegoiden kiitosta.

– Minä etsin ratkaisua kysymykseen, johon mielestäni oli löydettävissä vastaus. Minulla ei ollut käsitystä siitä, kuinka tärkeä tuo vastaus olisi ja olisiko se muista kiinnostava. Oli itseasiassa outo tunne huomata, kuinka tutkimuksemme alussa sitä ei ehkä pidetty kovin tärkeänä, mutta kun työ oli tehty, vuosien mittaa sen tulokset alkoivat saada laajempaa tunnustusta. 

Tutkijana Ratcliffe sanoo etsivänsä tietoa ja totuutta. Se, että tiedon nojalla voidaan keksiä uusia hoitoja ja lääkkeitä on hienoa. Syvin tyydytys tulee kuitenkin muusta.

– Lääke, joka on nyt käypää hoitoa, ei ole sitä enää 50 vuoden kuluttua. Mutta löytö, jonka teimme, tapa jolla solut reagoivat happeen, on yhä totta satoja ja tuhansia vuosia - itseasiassa aina.

Luotu 26.08.2022 | Muokattu 30.08.2022