Author: admin

Juliana von Wendtin säätiön apurahan sai FM väitöskirjatutkija Veera Hautanen vaihtoehtomenetelmäkeskus FICAMista, Tampereen yliopistosta. Apuraha myönnettiin eläinkokeita korvaavan verisuonimallin muokkaamiseen sellaiseksi, että se soveltuu ennustamaan syöpäriskiä.

Perimälle myrkyttömät karsinogeenit aiheuttavat syöpää esimerkiksi lisäämällä verisuonitusta. Verisuonituksen kehittyminen on avaintekijä syövän synnyssä, sillä se mahdollistaa ravinteiden kulkeutumisen syöpäkasvaimeen ja edistää etäpesäkkeiden muodostumista. Monet käytössä olevat syöpälääkkeet estävätkin verisuonten syntyä.

Kaikkien kemikaalien syöpäriskiä on tärkeää selvittää. Syöpää aiheuttavien aineiden riskin arviointiin on tällä hetkellä käytössä kaksivuotinen rotilla tehtävä eläinkoe, mutta tämä koe ei välttämättä ennusta riskiä ihmisessä. Eläimettömän testin kehitys on tärkeää, jotta saadaan tarkempaa tietoa syöpäriskistä ja voidaan välttää aikaa vievä eläinkoe.

FICAM vaihtoehtomenetelmäkeskus eläinkokeille kehittää ihmissolupohjaisia solu- ja kudosmalleja korvaamaan eläinkokeita ja käytettäväksi myrkyllisyyden tutkimisessa, lääkekehityksessä ja biolääketieteellisessä tutkimuksessa. FICAM on kehittänyt ja validoinut ihmissolupohjaisen verisuonimallin, jota käyttäen voidaan selvittää estääkö tutkittava kemikaali verisuonten syntymistä. Tällä testillä voidaan kuvata sikiöaikaisen verisuonen syntymisen estymistä. Työssä pyritään jatkokehittämään malli, joka mittaa kemikaalien aikaansaamaa verisuonten syntyä. Mallilla voisi tulevaisuudessa mitata kemikaalien haitallisuutta, joka ei välity genomin kautta ja korvata osaltaan rotilla tehtävää karsinogeenisyyskoetta. Hanke sai 10 000 euron rahoituksen. Työ käynnistää verisuonimallin kehittämisen ei-genotoksisen syöpävaarallisuuden eläinkokeetonta arvioimista varten.

Syöpätautien tutkimukseen soveltuvan solumallin kehittämiseen suunnattu apuraha myönnettiin FM tutkija Outi Huttalalle. Huttala työskentelee Tampereen yliopiston lääketieteen ja biotieteiden tiedekunnassa toimivassa vaihtoehtomenetelmäkeskus FICAMissa.

Uusia syöpälääkkeitä tutkittaessa käytetään yleisesti eläinkokeita, joissa esimerkiksi hiiriin saatetaan istuttaa ihmisen syöpäsoluja kasvaimia muodostamaan. Kuitenkaan hiiren elimistö ei vastaa ihmistä ja siksi hiirillä saadut hoitotulokset voivat olla harhaanjohtavia. Kaikista tutkituista lääkeaine-ehdokkaista huomattava osa on osoittautunut haitallisiksi tai tehottomiksi eläinkokeissa. Lisäksi osa ihmisille tehokkaista lääkekandidaateista voi jäädä löytämättä eläinkokeissa, jolloin niistä ei koskaan saada hyötyä potilaille. Siksi on tärkeää pystyä tarkemmin valitsemaan lupaavimmat lääkeaine-ehdokkaat ilman eläinkokeita.

Nyt kehitettävässä mallissa syöpäsoluviljelmään yhdistetään ihmissoluista tehty verisuonitus, jolloin solujen välinen vuorovaikutus saadaan vastaamaan ihmiselimistöä. Perinteisesti solumallien solut viljellään suoraan muovin päällä, jolloin ongelmana on ollut, että ne eivät saa luonnollisia signaaleja kasvualustastaan. Hankkeessa luodaan syöpäkudosta mallintava yhdistelmäviljelmä, jonka ominaisuuksia vertaillaan ihmiskudokseen, jotta kudosmalli soveltuisi ihmisen lääkevaikutusten tutkimiseen. Tulevaisuudessa malliin on helppo yhdistää myös FICAMissa kehitteillä oleva maksan toimintaa jäljittelevä solumalli, jolloin voitaisiin samalla kertaa arvioida myös lääkeaineiden myrkkyvaikutuksia. Osana hanketta Huttala osallistuu kudosteknologia alan TERMIS-kongressiin, Kiotossa, Japanissa. Huttalan tutkimusta tuettiin 14 000 eurolla.

Juliana von Wendtin säätiö myönsi apurahaa epilepsian tutkimukseen soveltuvan solumallin kehittämiseen ja eläinlääketieteen opetuseläinkokeiden korvaamiseen.

Apuraha epilepsian mallintamiseen myönnettiin tamperelaisen BioMediTech-instituutin tutkijatohtori Anssi Pelkoselle. Pelkosen tavoitteena on ihmisen kantasoluja ja sähköfysiologian mittaustekniikkaa hyödyntämällä tutkia toiminnallisia hermoverkkoja. Aivojen erilaisista solutyypeistä muodostettua viljelmää voidaan stimuloida lääkeaineilla (esimerkiksi GABA-estäjä bikukulliinilla) ja tämän jälkeen mitata hermosolujen sähköistä aktiivisuutta, joka kuvastaa epileptistä kohtausta.

Epileptisten kohtausten aiheuttaminen on koe-eläimille tuskallista ja niiden elämänlaatua heikentävää. Eläinkokeissa jyrsijöiden aivoja voidaan vahingoittaa kemiallisilla tai mekaanisilla menetelmillä, jotta hiiret tai rotat saisivat epileptisiä kohtauksia. Epilepsiaan liittyviä eläinkokeita tehdään Suomessakin. On selvää, että epilepsian tutkimiseen tarvitaan parempia, eläinvapaita malleja, jotka kuvaavat ihmisen aivojen toimintaa tarkemmin ja mahdollistavat tehokkaamman lääkekehityksen. Onnistuessaan Pelkosen hanke mahdollistaa epileptisen aktiivisuuden mallintamisen entistä paremmin ihmisperäisillä soluilla, mikä vähentää koe-eläinten tarvetta epilepsialääkkeiden seulonnassa ja testauksessa, sekä myös muussa hermoverkkojen tutkimuksessa.

Professori Mari Heinonen sai apurahan kliinisen eläinlääketieteen opetuseläinkokeiden vähentämiseen tähtäävän luonnollisenkokoisen sikanuken hankintaan. Sikamallin avulla tulevat eläinlääkärit voivat harjoitella kliinisen tutkimuksen tekemistä ja verinäytteen ottoa ennen elävien eläinten tutkimuksia. Vaikka lainsäädäntö kieltää eläinkokeiden tekemisen, jos korvaava menetelmä on olemassa, ei ole itsestään selvää, että oppilaitoksilla ja yliopistoilla olisi riittävät varat opetusmateriaalin hankintaan. Heinosen tavoitteena on kerätä yliopiston ulkopuolinen rahoitus yli 30 000 euron hintaiseen sikamalliin. Malli on kestävä ja sitä voidaan hyödyntää opetuksessa pitkälle tulevaisuuteen. Sikamallin hankintaa tuettiin 2 000 eurolla ja epilepsiamallia 13 000 eurolla.

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.

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 estävä 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 vuodenajan 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).