Artikkelit

3.1.2016 | Solubiologi 2/2015

Pääkirjoitus, 29.10.2015

Vaikka vuosittaiset Nobel-juhlallisuudet pidetäänkin vasta joulukuussa, on Nobel-palkintojen saajat jo nimetty. Solubiologeille läheisin Nobel-palkinto on tottakai fysiologian tai lääketieteen palkinto, jonka tänä vuonna jakoivat Campbell, Omura ja Tu sukkulamato-loistartuntojen ja malarian hoitomuotojen kehittämisestä. Näitä unohdettuja tauteja sairastaa edelleen sadat miljoonat ihmiset, erityisesti Afrikan köyhimmillä alueilla. Nobel-komitea päätti tänä vuonna palkita näitä tauteja vastaan taistelevia, yrittäen samalla herättää tietoisuutta esimerkiksi malariasta, taudista, jonka tuhoamista muun muassa Bill Gates hänen hyväntekeväisyysjärjestönsä kautta tukee.

Tässä numerossa palaamme vielä 2014 kemian Nobel-palkintojen tunnelmiin professori Pekka Hännisen kirjoittamassa katselmuksessa Stefan Hellin vaiherikkaista opiskeluajoista, jotka johtivat lopulta STED-nanoskopian syntyyn. Hänninen kuvailee myös kriittisesti, miten tulevia keksijöitä ja mahdollisia Nobelisteja voisi tukea mahdollistaaksemme myös uusia läpimurtoja tieteen eri aloilla.

Tämän lisäksi tarjoamme lukijoillemme jännittäviä lukuhetkiä syöpäpainotteisen teemanumeron äärellä, jonka aloittaa Annika Kohvakan artikkeli pitkien ei-koodaavien RNA-molekyylien roolista syövän synnyssä ja kehityksessä. Anniina Runtuvuori puolestaan kuvailee ortoreovirusten käyttöä syöpäterapiassa. Syöpää käsittelevän trion päättää Kati Porkan katselmus nykyaikaisesta immunoterapiasta.

Solubiologin korkein koulutustaso on filosofian tohtori ja monet Solubiologi-lehden artikkelien kirjoittajat ovat juuri väitöskirjatyöntekijöitä. Monet tieteessä elävät kuvailevat väitöskirja-ajan elämän parhaimmaksi ajaksi. Ja tottahan tuo usein on – parhaimmillaan saa elää varsin huoletonta (minimi)palkallista jatko-opiskelijan elämää ja samalla kehittyy tulevaisuuden verkostot läheisistä ystävistä. Itse aloitin väitöskirjatyöt juuri perustetussa laboratoriossa vuonna 2010 samaan aikaan kolmen muun jatko-opiskelijan kanssa, joista yksi väitteli hiljattain tämän vuoden lokakuussa. Vastaväittelijäksi oli lennätetty paikalle maailmanluokan spesialisti juuri meidän tieteemme alalta. Nyt kun muistelen tuota päivää ja ajattelen omaa ensi vuonna tapahtuvaa väitöstäni, mietin myös miten kylmää kyytiä väitös voi olla. Väitöksiä on selvästi kahdenlaisia: on niitä, joissa väittelijä asetetaan pedestaalille ja hänen työtään kehutaan ja väitös on suurta juhlaa, ja sitten on niitä joissa vastaväittelijä terävällä skalpelilla dissektoi väitöskirjan perusteellisesti asettaen yksi toisensa perään kiperiä kysymyksiä, joihin väittelijän olisi parasta olla varautunut. Itse kehotan olemaan pelkäämättä tätä jälkimmäistä tilannetta, joka voi pitkällä tähtäimellä olla jopa opettavaisempi kokemus pakottaen väittelijän omaksumaan nöyryyttä sekä uusia ideoita lennosta. Suomalaiseen mielenalaan tosin taitaa yleisesti sopia paremmin tuo rauhallisempi väitös –vaihtoehto.

Hyviä joulunodotuksia toivottaa jälleen kerran Solubiologi-lehden väki!

Sebastian Landor

Artikkeli 1. Pitkät ei-koodaavat RNA:t mukana syövän synnyssä ja kehityksessä, Annika Kohvakka (FM)

Useimmat tuntevat lähetti-RNA:n ja sen toiminnan proteiinien synteesissä. RNA:t ovat myös paljon muuta. Ne kykenevät hiljentämään geenien ilmentymistä. Ne voivat katalysoida reaktioita. Ne voivat jopa infektoida soluja. Ne voivat olla yksijuosteisia, kaksijuosteisia, hiuspinnejä, renkaita ja ties vaikka mitä. On tRNA:ita, rRNA:ita, siRNA:ita, miRNA:ita, piRNA:ita, snRNA:ita, snoRNAI:ita jne. Uusimpana tulokkaana listan jatkoksi ovat tulleet pitkät ei-koodaavat RNA:t, eli lncRNA:t. Ne ovat itsessäänkin hyvin värikäs ryhmä erilaisiin solun toimintoihin osallistuvia RNA:ita, jotka usein osallistuvat geenien säätelyyn kromatiinitasolla. Monet lncRNA:t on yhdistetty myös syövän säätelymekanismeihin ja toimivat mukana kasvainten kasvua edistävissä tai estävissä reiteissä.

Artikkeli 2. Nisäkkäiden ortoreoviruksen käyttö syöpäterapiassa, Anniina Runtuvuori (LuK)

Nisäkkäiden ortoreovirus (engl. Mammalian orthoreovirus, MRV) on reoviruksiin kuuluva onkolyyttinen virus, joka kykenee luontaisesti hakeutumaan syöpäsoluun hajottamaan solun solukalvot. Virusta hyödynnetään syöpäterapian kehityksessä. MRV on vaipaton, ikosahedraalinen virus, jonka segmentoitunut kaksijuosteinen RNA on pakattu kaksinkertaisen kuoren sisään. MRV kulkeutuu solun sisälle endosytoosilla klatriini-välitteisissä vesikkeleissä. MRV:n kaikkien proteiinien roolia viruksen elinkierrossa ei tunneta. MRV on tällä hetkellä kokeellisessa käytössä aivosyöpää ja rintasyöpää hoidettaessa. Näiden tutkimusten tulokset ovat olleet myönteisiä, ja MRV on osoittautunut hyvin siedetyksi ja tehokkaaksi etenkin yhdistelmähoidossa säde- ja kemoterapian rinnalla. MRV:n annoskokoja ja niiden tehokkuutta eri syövissä tutkitaan. Lisäksi pyritään kehittämään immuunijärjestelmän toimintaa hillitseviä menetelmiä, jotka edelleen tehostaisivat viruksen kohdentumista syöpäkasvaimiin. Toistaiseksi MRV:n on todettu olevan potentiaalinen ja turvallinen terapiamuoto syövän hoidossa. Tässä artikkelissa esitellään MRV:n potentiaalia ja käyttöä syöpäterapian välineenä. Artikkeli keskittyy kuvailemaan MRV:n rakennetta ja sen merkitystä viruksen toiminnalle sekä käyttömahdollisuuksia syövän hoidossa.

Artikkeli 3. Syövän immunoterapian uudet tuulet, Kati Porkka (FT)

Science-lehti valitsi syövän immunoterapian vuoden läpimurroksi joulukuun 2013 viimeisessä numerossaan. Elimistön omaa immuunijärjestelmää hyödyntäviä syöpähoitoja on toki yritetty kehitellä jo vuosikymmeniä, mutta vasta aivan viime vuosina tällä tutkimusalueella on tapahtunut suuri harppaus, joka on nyt mullistamassa syövän hoidon. Syöpäsoluille ominaisia rakenteita tunnistaviin vasta-aineisiin perustuvia täsmälääkkeitä on ollut käytössä jo viime vuosituhannen lopusta saakka. Uusia immunoterapian muotoja sen sijaan ovat immuunivasteen muuntajat, adoptiivinen CAR-T-soluterapia, onkolyyttiset virusterapiat ja yksilölliset syöpärokotteet sekä erilaisten immunoterapioiden ja perinteisten syöpähoitojen yhdistelmät.

Artikkeli 4. Optinen korkearesoluutio-mikroskopia – ja innovaatiot sen ympärillä, Pekka Hänninen (Professori)

Vuoden 2015 Nobelit on jo jaettu, mutta palaan vielä vuoden 2014 Nobeleihin – Eric Betzig, William Moerner ja Stefan Hell jakoivat kemian palkinnon saavutuksistaan optisen mikroskopian kehittämisessä. Kannaltamme erityisen tärkeä on Stefan Hellin osuus – hänethän palkittiin optisiin menetelmiin perustuvasta työstään, joka laitettiin alulle täällä Suomessa 90-luvulla (Hell 1994; Hell ja Kroug 1995). Eric Betzig kehitti statistiseen yksittäismolekyylien tarkkaan paikantamiseen perustuvan menetelmän (Betzig ym. 2006), ja William Moerner palkittiin työstään yksittäisten molekyylien ilmaisussa (Moerner ja Kador 1989) ja tähän soveltuvien leimamolekyylien kehittämisessä. Sain olla mukana alusta alkaen – ehkäpä tässä tarinassa on jotain kannustavaa myös tuleville Nobelisteillemme.

http://www.fennokauppa.fi/yrityksille/tuotteet/Laboratoriotuotteet

6.3.2015 | Solubiologi 2/2014

Pääkirjoitus, 17.11.2014

Suomen Solubiologit ry:n juhlavuoden päätteeksi Solubiologi-lehti tarjoaa lukijoille vielä toisen pilkahduksen solubiologian saloihin tässä päätoimittajakauteni ensimmäisessä numerossa. Tällä kertaa uppoudumme parechovirusten infektioprosessiin, bakteriofaagien elinkiertoon sekä proteiinivuorovaikutusten inhibointiin lääkesuunnittelussa. Tämän lisäksi tutustumme myös Turun Biotekniikan keskuksen virusyksikön toimintaan sekä muistelemme Jyväskylässä pidettyä Suomen Solubiologit ry:n 40-vuotisjuhlan tapahtumia. Luvassa on siis viruspainotteinen teemanumero ripauksella lää- kesuunnittelua ja juhlaa. Lehden avaa Pirjo Merilahden artikkeli, jossa tarkastelemme ihmisen parechoviruksen sitoutumista solukalvolla sijaitseviin integriineihin ja sitä seuraavaa viruspartikkeleiden endocytoosia kaveoliini- ja klatriinireittiä hyväksi käyttäen. Edes bakteerit eivät säästy virusinfektioilta. Tämä selviää Sami Kurkisen ja Elina Laannon artikkelissa, jossa selvitämme bakteriofaagien elinkiertoa ja keskitymme erityisesti tutkimaan isäntäbakteereille monesti hyödyllisiä ominaisuuksia tuovaa lysogeenistä elinkiertoa. Pidämme hengähdystaukoa viruksista, kun Linda Kauppinen ja Sanna Niinivehmas kertovat artikkelissaan miten Bcl-2-proteiiniperheen vuorovaikutuksia inhiboimalla voidaan mahdollistaa apoptoosi syöpäsoluissa. Virustäytteistä teemaa mukaillen tarjoamme lukijoillemme vielä Artur Padzikin kirjoittaman virusyksikköesittelyn, jossa käsitellään erilaisten virusten käyttöä tutkimustyössä. Suosittelen tätä lämpimästi erityisesti virustutkimuksesta kiinnostuneille. Lopuksi Solubiologit ry:n oma Sira Karvinen on luonut meille hienon koosteen 40-vuotisjuhlan tapahtumista. Olin itsekin paikalla marraskuun alussa pidetyssä juhlaseminaarissa, jossa puhujina olivat muun muassa ’veljekset kuin ilvekset’ – Jyrki Heino ja Markku Kulomaa, jotka viiltävän terävän tieteen lisäksi hauskuuttelivat yleisöä ja juhlaväkeä yön pikkutunneille asti. Itse seminaarista haluan tuoda esille Markku Kulomaan puheen ihmisen roska-DNA:sta – tai pikemminkin roskattomasta DNA:sta. Muistan edelleen vanhoista oppikirjoista käsitteen, jonka mukaan 98% ihmisen DNA:sta on hyö- dytöntä romua ja vain 2% koostuu geeneistä. ENCODE-niminen yhteistyöprojekti, jonka tavoite on kartoittaa koko ihmisen DNA-sekvenssi, haastaa nyt tämän käsitteen arvioimalla, että jopa 80% DNA:sta on jollain tavalla osallisena geenien säätelyssä, esimerkiksi geenipromoottorien muodossa. Toisaalta muistettakoon, että kasvien DNA:t voivat vaihdella minimalistisesta genomista hyvinkin suuria määriä ylimää- räistä DNA:ta sisältäviin genomeihin. Toisen romu on toisen aarre.

Sebastian Landor

Artikkeli 1. Ihmisen parechovirukset, Pirjo Merilahti (FM)

Syöpäsoluille tyypillinen voimakas jakaanIhmisen parechovirukset muodostavat pikornaviruksiin kuuluvan virusryhmän, jonka kliininen merkitys erityisesti lapsipotilaiden infektioissa on lisääntynyt viime vuosina merkittävästi. Parechovirusten on osoitettu olevan merkittäviä taudinaiheuttajia erityisesti vastasyntyneillä, joilla ne aiheuttavat muun muassa vakavia keskushermostoinfektioita. Epidemiologiset tutkimukset ovat osoittaneet, että lähes kaikki ihmiset kokevat parechoviruksen aiheuttaman infektion vähintään kerran ennen viiden vuoden ikää. Parechoviruksia vastaan ei ole lääkkeitä eikä rokotteita. Tällä hetkellä tunnetaan 16 erilaista parechovirustyyppiä, joista ainoastaan ihmisen parechovirus 1:n (HPeV-1) infektiobiologiaa on tutkittu solutasolla.

Artikkeli 2. Bakteriofagit luovat tehokkaampia bakteereja, Sami Kurkinen (LuK) ja Elina Laanto (FM)

Bakteriofagit eli faagit ovat bakteereja infektoivia viruksia, jotka tarttuvat spesifisesti isäntäänsä ja ruiskuttavat genominsa sen sisälle. Tämän jälkeen faagi aloittaa joko lyyttisen elinkierron lopulta tuhoten isäntänsä samalla vapauttaen uusia viruksia ympäristöön tai lysogeenisen elinkierron liittyen isäntänsä genomiin profagiksi. Profagit vaikuttavat horisontaalisen geeninsiirron kautta isäntäbakteerinsa elinkelpoisuuteen, patogeenisen bakteerin tapauksessa taudinaiheuttamiskykyyn eli virulenssiin, monin tavoin. Tässä artikkelissa profagien merkitystä bakteerien virulenssiin tarkastellaan lähinnä lysogeenisen konversion, eli geneettisen tiedon siirtämisen, kannalta. Profagit sisältävät itselleen yhdentekeviä, mutta isännälleen tärkeitä geenejä, joista käytetään termiä ”moron”. Nämä tuovat isännälleen lukuisia etuja, jotka liittyvät mm. myrkkyjen tuotantoon ja elimistön immuunipuolustuksen häirintään. Viime vuosikymmeninä faagien on huomattu olevan varsin suuressa roolissa patogeenisten bakteerien virulenssissa, ja näiden vuorovaikutusten ymmärtäminen on havaittu tärkeäksi esimerkiksi uusia hoitokeinoja kehiteltäessä ja bakteerien evoluution ymmärtämisessä.

Artikkeli 3. Proteiini-proteiinivuorovaikutusten inhiboinnin mahdollisuudet syövän hoidossa, Linda Kauppinen (LuK), Sanna Niinivehmas (FM)

Proteiinien väliset vuorovaikutukset ovat tärkeitä solun normaalin toiminnan kannalta. Ihmisellä näitä on yli 375 000. Monissa solujen virhetiloissa, kuten syövässä, jokin vuorovaikutus on muuttunut normaalista poikkeavaksi, minkä takia viime vuosikymmenten aikana on alettu kehittämään pienmolekyylejä inhiboimaan näitä vuorovaikutuksia. Näin on löydetty uusia lääkeaineita mm. syövän ja elinsiirrännäisten hylkimisen hoitoon. Tästä on esimerkkinä Bcl-2-proteiiniperheen proteiini-proteiinivuorovaikutukset, jotka virheellisinä joissakin syöpäsoluissa estävät solujen apoptoottisen kuoleman.

18.6.2014 | Solubiologi 1/2014

23.1.2014 | Solubiologi 2/2013

Pääkirjoitus, 6.12.2013

Olemme saaneet tähän vuoden toiseen Solubiologi-lehteen monipuolisen kokoelman eriaiheisia artikkeleita. Kiinnostus Solubiologi-lehdessä kirjoittamiseen on ollut tänä vuonna kiitettävän suurta ja seuraavankin lehden aineisto alkaa olla kohta kasassa. Otamme kuitenkin mielellämme vastaan uusia artikkeleita, joten jos haluaisit julkaista Solubiologi-lehdessä, ota yhteyttä johonkin toimittajistamme ja kerro, mistä haluaisit kirjoittaa.

(lisää…)

20.5.2013 | Solubiologi 1/2013

Pääkirjoitus, 20.5.2013

Tämänkertaisen Solubiologi-lehden teemana on syöpätutkimus. Olemme saaneet tähän kolme mielenkiintoista artikkelia, jotka käsittelevät syövän biologiaa ja sen hoitokeinoja. Näiden lisäksi lehden lopussa on Turun Biotekniikan keskuksen kuvantamisyksikön esittely.

(lisää…)