Vuoden 2016 pohjoismainen tutkimuspalkinto professori Tuula Heinoselle

Pohjoismainen tutkimuspalkinto myönnettiin professori Tuula Heinoselle eläinkokeettomien tutkimusmenetelmien kehittämisestä

Koe-eläinten käyttö biolääketieteellisessä tutkimuksessa on yhä yleistä, vaikka eläinten kärsimyksen eettiset ongelmat ja eläinkokeissa saatujen tulosten heikko ennustavuus ihmisvaikutuksille tiedostetaankin. Professori Tuula Heinonen on urallaan paneutunut eläinkokeille vaihtoehtoisten menetelmien kehittämiseen. Hänen laboratoriossaan ei käytetä eläimiä, vaan niiden sijaan biolääketieteellistä tietoa tuotetaan ihmissoluviljelmiä tarkkailemalla.

Tuula Heinonen luotsaa tällä hetkellä FICAM vaihtoehtomenetelmäkeskusta Tampereen yliopistossa. Keskuksen toiminta keskittyy validoitujen menetelmien kehittämiseen ja olemassa olevista tiedottamiseen liittyen regulatorisen toksikologian tutkimuksiin ja biolääketieteen perustutkimukseen. Keskuksen tavoitteena ei ole ainoastaan uusien innovaatioiden synnyttäminen vaan myös uusien tutkijapolvien kasvattaminen korvaavien menetelmien taitavaan hyödyntämiseen. Heinonen kertoo olevansa ylpeä keskuksen kansainvälisen tason saavutuksista eläinkokeettomien menetelmien kehitykseen. “Siirtyminen eläinkokeisiin nojautuvasta testauksesta eläinkokeettomaan tutkimukseen merkitsee valtavaa haastetta tiedeyhteisölle ja turvallisuudesta vastaaville viranomaisille“, Heinonen valottaa tulevaisuuden näkymää: tarvitaan uudistettu toimintatapa ja infrastruktuuri sisältäen uuden teknologian soluviljely-laboratorioita koe-eläintallien sijaan ja uudenlaista koulutusta ja osaamista riskien hallinnassa. Vain tällä tavoin vaihtoehtoisten menetelmien kehitys auttaa rikastuttamaan tiedettä, edistämään hyvinvointia ja vähentämään koe-eläinten tarvetta.

Heinonen väitteli vuonna 1982 mekanistisen toksikologian alalta ja hänet on nimitetty dosentiksi sekä Turun että Helsingin yliopistoissa. Urallaan Heinonen on toiminut tutkijana niin työterveyslaitoksessa kuin lääketeollisuudessakin. Nykyisin hänen verkostonsa ulottuvat tieteellisistä seuroista ja vaihtoehtomenetelmien käyttöä edistävistä kansainvälisistä järjestöistä viranomaistoimiin. Heinonen on EU:n PARERE-verkoston jäsen ja vaikuttaa kotimaassaan eläinkoeluvat myöntävässä lautakunnassa sekä koe-eläinten suojelun neuvottelukunnassa. Lisäksi hänellä on aktiivinen rooli tieteenalansa julkaisutoiminnassa.

Olen tavattoman iloinen huomionosoituksesta, sanoo Heinonen. Se mielestäni kertoo, että minä itse ja me FICAMissa olemme tehneet kansainvälisesti merkittävää työtä eläinkokeille vaihtoehtoisten menetelmien saralla. Tällä työllä on selvää kysyntää. Huomionosoitus ilman muuta kannustaa ja antaa voimia jatkaa työtämme.

Palkinnon myöntävät kolme pohjoismaista säätiötä, jotka tukevat eläinkokeille vaihtoehtoisia menetelmiä. Palkinto on suuruudeltaan 60 000 ruotsin kruunua. Suomalainen Juliana von Wendtin säätiö, tanskalainen Alternativfondet ja ruotsalainen Forska utan djurförsök ovat jakaneet palkinnon jo 15 kertaa. Palkinto jaetaan Helsingissä Fincopan seminaarissa 23.5.2016 klo 12.30.

Fincopan seminaari 23.5.2016

Paikka: Lindström Talo, Kalasatama (Lautatarhankatu 6, 00580 Helsinki)

Tilaisuuteen on vapaa pääsy ja sitä on mahdollista seurata Periscopen ja Twitterin välityksellä @animaliary -tilin kautta.

Aika 10–14

OHJELMA

10.00–10.10  Seminaarin avaus (Paula Hirsjärvi Fincopan puheenjohtaja)

10.10–10.40  Kyselyraportti: 3R-periaatteiden toteutuminen koe-eläintoiminnassa (Paula Hirsjärvi)

10.40–11.00  Tieteellisiin tai opetustarkoituksiin käytettävien eläinten suojelun neuvottelukunta TOKESin terveiset (Hanna-Marja Voipio)

11.00–12.00  Hyvinvointiryhmät 3R:n edistäjinä (Hanna-Marja Voipio, Oulun yliopisto)

12.00–12.30  tauko

12.30–12.35  Pohjoismaisen vaihtoehtomenetelmien tutkimuspalkinnon jako (Marianna Norring, Juliana von Wendtin Säätiö)

12.35–13.20  Palkinnon saajan esitys

13.20–14.00   Koe-eläintoimintaan liittyvät eettiset kysymykset – koulutustarpeita? Keskustelu, alustajina Iiris Kasanen, Saara Reiman, Paula Hirsjärvi

Vuoden 2016 apuraha maksatoksisuuden solutestin kehittämiseen

Apurahaa lääkkeiden ja kemikaalien maksatoksisuuden solutestin kehittämiseen

Juliana von Wendtin säätiö myönsi vuoden 2016 apurahan Marika Mannerströmille ihmissolupohjaisen testimenetelmän kehittämiseen. FL Marika Mannerström työskentelee Tampereen yliopiston FICAM –keskuksessa, jossa kehitetään vaihtoehtoisia tutkimusmenetelmiä eläinkokeille.

Suun kautta kehoon tulevat aineet kuten lääkkeet, ruoan lisäaineet ja torjunta-ainejäämät prosessoidaan maksassa ennen niiden jakautumista elimistöön. Maksan hajotustyön seurauksena turvallinenkin aine voi muuntua ihmiselle vaaralliseen muotoon. Tällaiset hajoamistuotteet ovat tärkein syy lääkkeiden aiheuttamiin haittavaikutuksiin, ja sen vuoksi ne on syytä tuntea.

Maksametaboliatestin puute on merkittävä este in vitro toksisuustestien laajemmalle hyväksynnälle. Viranomaiset vaativat edelleen eläinkokeita lääkemetaboliittien selvittämiseksi, vaikka maksan toiminta eroaa ihmisen ja eläinten välillä. Tutkimuksen tavoitteena on kehittää ihmisen soluihin perustuva testi, jonka avulla maksan toiminnan vaikutus kyetään ennakoimaan.

Hankkeen lopullisena tavoitteena on saada validoitu ja viranomaisten hyväksymä testimenetelmä osaksi in vitro testimenetelmäpatteristoa, jolla kemikaalien ja niiden metaboliittien toksisuus voitaisiin selvittää riittävästi jo varhaisessa tuotekehitysvaiheessa ja ilman eläinkokeita. Valittu lähestymistapa ei edellytä hajoamistuotteiden tunnistamista, jotta niiden myrkyllisyyttä voidaan selvittää.

Tutkimus suoritetaan Suomen vaihtoehtomenetelmä keskuksessa FICAMissä, Tampereella. FICAM kehittää, optimoi ja validoi ihmissolujen käyttöön perustuvia kudos- ja elinmalleja. Mannerströmille myönnetty apuraha on suuruudeltaan 13 000 euroa.

Vuoden 2015 apuraha MS-taudin eläinkokeettoman tutkimusmenetelmän kehittämiseen

Apurahaa MS-taudin tutkimiseen soveltuvan ihmissolupohjaisen mallin kehittämiseen

 

Keskushermoston sairaudet, kuten MS-tauti, ovat yleisimpiä invalidisoivia sairauksia aikuisissa. Taudin kehittyessä myeliinin tuhoutuminen johtaa tiedonkulun pysähtymiseen aivoista ja selkäytimestä muualle kehoon. Myeliini on hermosolujen viejähaarakkeita ympäröivä rakenne, joka toimii eristekerroksena ja parantaa sähköistä tiedonkulkua.

 

MS-taudissa immuunijärjestelmä vaurioittaa myeliiniä. Nykyiset hoitomuodot vaikuttavat pääasiassa tulehdusta hillitsevästi ja sitä kautta estävät hermoston rappeutumista. Tämänhetkinen tieto myeliinin vauriomekanismeista on vajavaista. Samoin lisää tutkimusta tarvitaan liittyen kantasoluhoitojen mahdollisuuksiin. In vitro solumallit ovat merkittävä työkalu myelinisaation ja siihen liittyvien sairauksien tutkimisessa.

 

Koe-eläinten käytön eettisten ongelmien lisäksi MS-taudin tutkimisessa käytettävät eläinmallit eivät vastaa riittävästi ihmisen sairautta. Lisäksi eläinkokeiden tekeminen neurotieteissä on varsin kallista ja suhteellisen hidasta toimintaa. Lääkekehityksen puolella on myös pula in vitro malleista, joilla voidaan suorittaa lakisääteiset testaukset eläinkokeiden määrää vähentäen.

 

Menestyksekäs tutkimusryhmä Tampereen yliopistolla on kehittänyt usean vuoden ajan ihmissolupohjaista in vitro mallia, jossa myelinisaation tapahtuminen olisi helppo todentaa. Kyseinen malli edustaa uudenlaista lähestymistapaa myelinisaation mallintamiseen ja siihen liittyvien sairausmallien kehittämiseen.

 

Tutkimuksen tavoitteena on parantaa myelinisaatiomallia, jotta se soveltuisi MS-taudin tutkimiseen. Säätiön nyt rahoittama tutkimus tähtää siihen, että myelinisaation ja MS-taudin tutkimisessa sekä lääkekehityksessä käytettäviä eläinkokeita voitaisiin korvata kehitettävän solumallin avulla. Lisäksi ihmissolujen käytöllä mallissa pyritään saamaan tutkimustietoa, jota voidaan paremmin soveltaa nimenomaan ihmisen sairauden mekanismeihin.

 

Tutkimus on innovatiivinen ja poikkitieteellinen yhdistäen tekniikoita eri tieteen aloilta. Tutkimuksen odotetaan tuottavan uudenlaisen, moneen käyttötarkoitukseen soveltuvan in vitro myelinisaatiomallin.

Mervi Ristolalle myönnetty apuraha on suuruudeltaan 10 000 euroa. Tutkimus tehdään Dos. Susanna Narkilahden Neuroryhmässä Tampereen yliopistossa, Biolääketieteellisen teknologian instituutissa (BioMediTech).

Vuoden 2014 pohjoismainen tutkimuspalkinto

Tutkijatrio palkittiin eläinkokeettomista tutkimusmenetelmistä

Vuoden 2014 Pohjoismainen palkinto eläinkokeille vaihtoehtoisesta tutkimuksesta myönnettiin ruotsalaisille Christel Bergströmille, Maria Karlgrenille ja Pär Matssonille. He työskentelevät Uppsalan yliopistossa tuoden eläinkokeettomia tutkimusmenetelmiä lääkkeiden kehitystyöhön.

Tutkimusryhmä on solu- ja tietokonepohjaisesti selvittänyt mm. kuinka lääkkeet liikkuvat suolistossa, kuinka ne ohittavat sydämen, millaisia sivuvaikutuksia niillä voi olla ja onko olemassa riskiä yhteisvaikutuksesta muiden lääkkeiden kanssa. Tällä tavoin voidaan jo lääketutkimuksen aikaisessa vaiheessa lajitella pois sellaisia aineita, jotka eivät esimerkiksi tavoita kohdesolujaan tai eivät pilkkoudu riittävästi maksassa.

”Pystymme aiempaa varhaisemmassa vaiheessa identifioimaan riskit tai hyödyt ja siten kehittämään uusia lääkeaineita, jotka toimivat parhaiten ihmiselimistössä”, sanoo Christel Bergström, Uppsalan yliopiston farmasian laitoksen dosentti.

Vuoden 2014 apurahat kemikaalien vaikutuksia osoittavan menetelmän testaukselle sekä ihmissolupohjaisen sydänmallin kehittämiselle

Apurahaa kemikaalien vaikutuksia osoittavan menetelmän testaukselle sekä ihmissolupohjaisen sydänmallin kehittämiselle

 

Juliana von Wendtin säätiö myönsi vuoden 2014 apurahat kahdelle tutkijalle. FT Tarja Toimela osallistuu kemikaalien hormonaalisia vaikutuksia osoittavan menetelmän kansainväliseen toimintavarmuuden testaukseen. FM Hanna Vuorenpää kehittää väitöskirjatyössään toiminnallista ihmissolupohjaista sydänmallia. Molemmat työskentelevät Tampereen yliopiston FICAM-keskuksessa, jossa kehitetään vaihtoehtoisia tutkimusmenetelmiä eläinkokeille.

 

Osallistuminen kemikaalien testauksen kansainväliseen validointiin

 

Tarja Toimelan hankkeessa osallistutaan AR-CALUX in vitro -menetelmän kansainväliseen laboratorioiden väliseen validointiin. Soluviljelmällä on tarkoitus tutkia kemikaalien mahdollisia hormonaalisia vaikutuksia mittaamalla kemikaalialtistuksen jälkeistä geenireseptorien toimintaa. Jos testi osoittautuu toimivaksi, tulee EURL ECVAMin tieteellinen komitea hyväksymään testimenetelmän, ja se liitetään OECD:n testiohjeistoihin. Tämän jälkeen testi on valmiina korvaamaan nykyisiä REACH-lainsäädännön vaatimia kemikaalitestauksen eläinkokeita. FICAM kutsuttiin maaliskuussa 2014 mukaan tämän AR-CALUX-menetelmän kansainväliseen validointiin.

 

Toiminnallisen ihmissolupohjaisen sydänmallin kehittäminen

 

Hanna Vuorenpään tutkimuksessa kehitetään ihmissolupohjaista sydänkudosmallia, joka jäljittelee luontaisenkaltaisissa olosuhteissa ihmisen sydämen toimintaa. Sydänmallin tavoitteena on korvata tai täydentää vastaavia eläinkokeita ja tuottaa paremmin ihmiseen soveltuvaa tutkimustietoa.

 

Sydänmallia voidaan käyttää lääkekehityksessä potentiaalisten lääkeyhdisteiden nopeaan seulomiseen, sydän- ja verisuonisairauksien tutkimisessa solumallina sekä erilaisten kemikaalien sydäntoksisuuden testaamiseen. Kemikaalien laajaa turvallisuustestausta säädellään EU-jäsenmaita sitovalla REACH–asetuksella, jossa testaukset pyritään suorittamaan kalliiden eläinkokeiden sijaan eettisesti kestävillä vaihtoehtoisilla menetelmillä. Tässä tutkimuksessa pyritään vastaamaan näihin tarpeisiin kehittämällä nopea ja edullinen solumalli lääkeaineiden ja kemikaalien sydäntoksisuuden testaukseen. Yhdisteiden sydäntoksisuuden määrityksissä käytetään tällä hetkellä paljon koiria ja terapeuttisten hoitojen testaamisessa sikoja. Tässä esitellyn sydänmallin odotetaan toimivan kliinisesti relevanttina täydentäjänä ja korvaajana näille eläinkokeille.

 

Toimelalle myönnetty apuraha on suuruudeltaan 10 000 euroa ja Vuorenpäälle 1 000 euroa.

Vuoden 2013 apuraha ravinnon syövältä suojaavien yhdisteiden tunnistamiseen käytettävän soluviljelmän kehittämiselle


Apuraha ravinnon syövältä suojaavien yhdisteiden tunnistamiseen käytettävän soluviljelmän kehittämiselle

Apuraha myönnettiin FM Maija Määttäsen väitöskirjatutkimukselle ja se on suuruudeltaan 19 000 euroa. Määttäsen tutkimuksen tavoitteena on luoda eläinkokeita korvaava 3D-soluviljelymalli suolistosyövälle. Tätä mallia hyödyntämällä pystytään eläinkokeita tehokkaammin kartoittamaan ja tunnistamaan elintarvikeperäisiä syöpää ehkäiseviä yhdisteitä sekä tutkimaan näiden vaikutusmekanismeja.

Image105Snapshot All1Eläinkokeisiin verrattuna soluviljelmät mahdollistavat edullisemman, nopeamman sekä eettisesti hyväksyttävämmän keinon testata useita erilaisia yhdisteitä niiden syöpää ehkäisevien vaikutusten osalta. Aiemmin soluviljelmissä on käytetty kaksiulotteista 2D-mallia. Tutkimuksessa kehitettävän 3D-mallin etu 2D-malliin nähden on se, että se tarjoaa tietoa kudoksen organisaatiosta, joka usein häiriintyy solujen muuttuessa pahanlaatuisiksi.

Tutkimuksessa tullaan luomaan uusi 3D-soluviljelymalli, jonka avulla voidaan jatkossa tutkia ravinnon vaikutuksia suolistosyövän syntyyn ja kehitykseen. Lisäksi kehitettävä malli voi vähentää eläinkokeiden käytön tarpeellisuutta syöpätutkimuksessa, koska se antaa entisiä soluviljelymalleja paremman käsityksen syövän kehittymisestä ja rakenteesta sellaisena kuin se tapahtuisi elävässä organismissa.

Kun eläinkokeetonmalli on validoitu, sitä voidaan käyttää ruuan, kuten kotimaisten marjojen, oletettavasti syövältä suojaavien ainesosasten tunnistamisessa sekä niiden vaikutusmekanismien selvittämisessä. Tutkimus suoritetaan Helsingin Yliopistossa.

Vuoden 2012 pohjoismainen tutkimuspalkinto

Pohjoismainen eläinkokeiden vaihtoehtoja edistävä tutkimuspalkinto on myönnetty Lundin yliopiston professorille Stina Oredssonille. Palkinto myönnetään eläinkokeiden vaihtoehtoja edistäneelle pohjoismaiselle tutkijalle.

Stina Oredsson on keskittynyt tutkijanurallaan solujen ja solulinjojen tutkimiseen. Eläinkokeiden vähentämisessä Oredsson on kuitenkin tehnyt merkittävintä työtä kouluttajana: Oredsson on ohjannut lukuisia yliopisto-opiskelijoita solututkimuksen pariin eläinkokeiden sijasta. Stina Oredsson ja hänen tutkimusryhmänsä työskentelevät parhaillaan tutkimusprojektissa, jossa tarkoituksena on kehittää uusi hoitostrategia rintasyövälle. Ryhmä käyttää tutkimuksessaan rintasyöpäsoluja koe-eläinten sijaan.

Vuoden 2012 Eläinten avuksi -apurahat

Eläinlääkäri Pikka Jokelainen sai 500 euron suuruisen apurahan toksoplasmoositutkimuksestaan tiedottamiseen. Jokelainen valmistelee väitöskirjaa toksoplasmaloisen epidemiologiasta Eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa.

Toksoplasma on alkueläin, joka tarttuu sekä eläimiin että ihmisiin. Valtaosa tartunnoista on lieväoireisia, mutta toksoplasmatartunta voi pahimmillaan aiheuttaa vakavan, jopa henkeäuhkaavan sairauden. Tartuntoja on onneksi mahdollista ehkäistä.

Vuoden 2012 apuraha kantasolumallin kehittämiselle lasten terveyteen vaikuttavien myrkkyjen tutkimiseksi

Apuraha kantasolumallin kehittämiselle lasten terveyteen vaikuttavien myrkkyjen tutkimiseksi

Joka kuudennella lapsella on jonkinasteinen kehityshäiriö, joista useimmat ovat hermoston vaurioita. Teollisuuskemikaalien, kuten lyijyn, metyylielohopean ja polykloorattujen bifenyylien, tiedetään aiheuttavan erilaisia hermoston kehityshäiriöitä. Markkinoille tulee vuosittain 2 000-3 000 uutta kemikaalia, joiden myrkyllisyys hermoston kehitykselle tulisi tutkia.

Kaikki tällä hetkellä käytössä olevat neurotoksisuustestit pohjautuvat eläinkokeisiin. Eläinkokeet eivät kuitenkaan aina kerro luotettavasti ihmisvaikutuksista ja lisäksi eläinkokeet ovat kalliita ja hitaita toteuttaa.

Salosen tutkimuksessa kehitettävä malli perustuu ihmisen kantasoluista erilaistettujen hermosolujen käyttöön. Kehitettävä malli mahdollistaa yhdisteiden toksisuuden tutkimisen ihmisen biologiaan perustuen eläinten sijaan. Mallin avulla voidaan nopeasti seuloa suuri joukko kemikaaleja ja löytää mahdollisesti vaaralliset aineet.

Siirtymistä eläinkokeista vaihtoehtoisiin tutkimusmenetelmiin edellytetään myös Suomen ja EU:n lainsäädännössä, jotta koe-eläinten lukumäärää saataisiin vähennettyä. Mikäli mallin kehitys onnistuu odotetusti validoidaan se yhteistyössä EU:n komission alaisen keskuksen (ECVAM, European Centre for validation of Alternative Methods) kanssa. Validointi varmistaa uuden testin käyttöönoton eläinkokeita korvaavana menetelmänä.

Apuraha myönnettiin FM Pauliina Salosen väitöskirjatutkimukselle, jossa kehitetään kantasoluihin pohjautuvaa mallia ihmisen hermostokehitykseen vaikuttavien myrkkyjen tutkimiseen. Apuraha on suuruudeltaan 2 500 euroa. Tutkimus suoritetaan Tampereen yliopiston FICAM vaihtoehtomenetelmäkeskuksessa.

Vuoden 2011 apuraha neurotoksisuus mallien kehittämiseen ihmisperäisistä hermosoluista

Apuraha myönnettiin Tampereen yliopiston FT Riikka Äänismaalle neurotoksisuus mallien kehittämiseen ihmsiperäisistä hermosoluista. Nykyiset toksikologisessa tutkimuksessa sekä lääkeaineiden seulonnassa ja kehittämisessä käytettävät testausmallit ovat pääasiallisesti eläinperäisiä solu- ja kudosmalleja. Tämä johtaa sekä suuriin eläinmääriin että tulosten tulkinnan vaikeuteen, sillä eläinmalleista saatavia tuloksia on hyvin haasteellista tulkita sopivaksi ihmiseen. Uusien EU-säännösten mukaan tuhansia aineita tulee lähitulevaisuudessa testattavaksi haittavaikutustensa varalta, siksi ihmisperäisten solumallien tai niistä rakennettavien kudosmallien kehittäminen nyt on hyvin perusteltua.

Ihmisperäisiä solu- ja kudosmalleja, jotka ovat peräisin syöpäkasvaimista tai muusta leikkausmateriaalista, on jo käytössä. Potilaskudokset ovat kuitenkin rajallisia saatavuudeltaan, joten uusia solulähteitä malleihin tarvitaan. Äänismaan tutkimat ihmisperäiset kantasolut tekevät mahdolliseksi kehittää uusia solu- ja kudosmalleja sekä neurologian puolella erityisesti sähköisesti aktiivisia hermosoluverkostoja, joilla voidaan mimikoida ihmisen hermokudosta. Näissä verkostoissa voidaan tutkia eri aineiden vaikutuksia niin normaaleissa kuin taudin vaivaamissa soluissa. Tällaiset tautispesifiset solut avaavat lisäksi ennennäkemättömän mahdollisuuden mallintaa ihmisen keskushermostosairauksia, kuten epilepsiaa, sekä samaan aikaan vähentää koe-eläinten käyttötarvetta tutkimuksessa.

Äänismaan tutkimuksen lisäksi myönnettiin 1 400 euron suuruinen matka-apuraha FM Hanna Vuorenpään Montrealiin, Kanadaan suuntautuvaan ”Alternatives and Animal Use in Life Sciences” -kongressimatkaan. Hanna Vuorenpää valmistelee väitöskirjaa Tampereen yliopiston vaihtoehtomenetelmäkeskuksessa FICAMissa.

image description

Kuva. A) Ihmisperäinen hermoverkosto MEA-maljalla. B) osoittaa sähköistä toiminnallisuutta. C) Solut ilmentävät hermosoluille spesifisiä proteiineja. NeuroGroup, IBT, Tampereen yliopisto.