Apunavigaatio
Heinäsuovasta muutaman korren kasaksi – systeemibiologia tehoseuloo geenejä
- Kuronen, Maria
Heinäsuovasta muutaman korren kasaksi – systeemibiologia tehoseuloo geenejä
Heinäsuovasta muutaman korren kasaksi – systeemibiologia tehoseuloo geenejä
Uusi tutkimusala, systeemibiologia, tarkastelee kokonaisen järjestelmän toimintaa kokonaisuutena yksittäisten geenien tai molekyylien sijaan. Professori Jussi Taipaleen ryhmä etsii systeemibiologian avulla solun kasvun säätelyyn ja syövän syntyyn vaikuttavia geenejä.
Systeemibiologiassa pyritään löytämään kaikki tiettyyn ilmiöön, kuten solun jakautumiseen, liittyvät osat. Tähän mennessä tunnetaan noin 350 syöpägeeniä. Taipaleen ryhmä haluaa selvittää, miksi geenejä on niin monta ja miten nämä monet eri geenit pystyvät vaikuttamaan samaan lopputulokseen, hallitsemattomasti kasvavan solun syntyyn. Ryhmän työssä yhdistyy Helsingin yliopiston vahva syöpätutkimus Kansanterveyslaitoksen ihmisgenetiikan osaamiseen. Uusi lähestymistapa edellyttää uudenlaisten menetelmien kehittämistä, ja työ onkin hyvin teknologiapainotteista.
Systeemibiologialla käsiksi monigeenisiin tauteihin
Taipaleen ryhmä on tähän mennessä löytänyt tehoseulontamenetelmällä noin 500 solun jakaantumiseen liittyvää geeniä. On hyvin todennäköistä, että niiden joukossa on uusia syöpägeenejä. Osa solun jakautumiseen liittyvistä geeneistä on itse syöpägeenejä ja osa tunnetuista 350 varsinaisesta syöpägeeneistä vaikuttaa joko välittömästi tai toisen geenin välityksellä näihin solun jakautumiseen vaikuttaviin geeneihin.
- Koska syöpä on monigeeninen tauti, geenejä ei kannata tutkia yksitellen, vaan teemme tietokoneella malleja siitä, kuinka esimerkiksi geenien ilmentymistä säädellään ja mitkä syöpägeenit vaikuttavat missäkin kudostyypissä, selittää Taipale.
- Seuraavaksi tutkimme systemaattisesti miten tunnetut syöpägeenit vaikuttavat näiden solun jakautumiseen liittyvien geenien toimintaan. Meillä on nyt auto, mutta se on paloina lattialla, emmekä vielä tiedä miten se toimii. Toistaiseksi olemme löytäneet lähes kaikki aiemmin tunnetut solun jakautumista säätelevät geenit kehittämillämme seulontamenetelmillä, joten voimme luottaa siihen, että myös uudet geenilöydöt ovat oikeita.
Taipale toivoo, että systeemibiologia auttaisi muidenkin monigeenisten tautien taustalla olevien geenien löytämisessä tuottamiensa uusien menetelmien avulla.
- Monigeenisten tautien tutkiminen on vaikeaa, koska yksittäisen geenin vaikutus on vähäinen. Taudin syntyyn vaikuttavien geeniyhdistelmien löytäminen taas on hyvin vaikeaa jos oikeita yhdistelmiä joudutaan etsimään koko perimän laajuudella. Tutkimalla solumallissa, mitkä geenit vaikuttavat johonkin taudissa keskeiseen ilmiöön, saadaan mahdollisten geenien määrää rajattua. Systeemibiologian avulla yritetään pienentää vaihtoehtojen määrää niin, ettei oikeaa geeniä etsitä enää heinäsuovasta, vaan ehkä vain sadan heinän joukosta.
Lääkekehitys nopeutuu
Taipaleen ryhmän kehittämiä systeemibiologian menetelmiä käytetään myös lääkeaineseulontaan.
- Etsimme yhdisteitä, jotka estävät solun jakautumista, samalla tavalla kuin olemme etsineet geenejä. Kun löydämme kemiallisia yhdisteitä, jotka aiheuttavat samanlaisen ilmiön kuin entuudestaan tunnetut geenit, voimme ehkä nähdä mihin nämä yhdisteet vaikuttavat solussa. Voimme tehdä systemaattista lääkekehitystä, joka pohjautuu koko solun toimintaan, eikä vaadi että lääkkeiden kohdegeenit on ensin tunnistettava. Tällaisesta pienmolekyylipainoisten yhdisteiden seulonnasta on paljon lyhyempi matka lääkekehitykseen kuin geneettisestä tutkimuksesta, jossa sopivia kohdegeenejä vasta etsitään.
Systeemibiologiaan liittyy Taipaleen mukaan keskeisesti henkilökohtaisen lääketieteen käsite.
- Osa tutkijoista uskoo, että menetelmien kehittyessä jokaisen ihmisen perimä voidaan pian kartoittaa. Tiedon perusteella voidaan ennustaa yksittäisen potilaan tautialttiudet ja lääkehoitojen teho. Meillä on jo nyt useita esimerkkejä siitä, miten tietty alleeli tai geeni liittyy hyvään tai huonoon vasteeseen jollekin lääkkeelle.
Henkilökohtaiseen lääketieteeseen liittyy monia eettisiä kysymyksiä, joihin kenelläkään ei ole valmiita vastauksia. - Tutkijana toivon, ettei tutkimusta haitata liian monimutkaisilla laeilla ja sellaisilla säädöksillä, joita potilaat itse eivät kannattaisi. Toisaalta meidän täytyy huomioida ihmisten yksityisyys ja toisaalta muistaa, että ihmiset kuolevat näihin tauteihin. Näihin kysymyksiin kannattaisi jo hiljalleen valmistautua.
Syöpätutkimuksessa ollaan optimistisia ja luotetaan siihen, että tulokset johtavat uusiin lääkkeisiin. Taipale varoittaa ajattelemasta yltiöoptimistisesti, ettei kukaan pian enää kuole syöpään.
- Oma käsitykseni on, että isoin asia, jonka tällä hetkellä elävät ihmiset voivat itse tehdä syövän estämiseksi on lopettaa tupakanpoltto. Me kyllä teemme tiedettä, välillä yötä päivää, mutta missään tapauksessa ei pidä tuudittautua sellaiseen uskoon, että syöpä voitetaan ennen kuin juuri minä ehdin saada sen. Elämäntavat tulevat edelleen olemaan isossa osassa. Kyllä tutkimus etenee, ja yksittäisiin syöpätyyppeihin tullaan lähitulevaisuudessa löytämään tehokkaita täsmälääkkeitä. Syöpä on kuitenkin monitekijäinen tauti, enkä usko että yksittäistä, kaikkiin syöpiin tehoavaa ihmelääkettä voidaan kehittää.
Maria Kuronen
Kansanterveys
Professori Jussi Taipaleen ryhmässä työskentelee neljä väitellyttä tutkijaa, kolme jatko-opiskelijaa ja kaksi teknistä työntekijää. Kuvassa Jussi Taipale ja tutkija Martin Bonke.