Lääketieteen uusia hoitoja alzheimeriin, diabetekseen ja syöpään

UUTTA KUDOSTA TULOSTIMESTA

Miltä kuulostaa ajatus, että pelkällä napinpainalluksella voisi valmistaa uutta polven rustoa, sydänläppiä, lihaskudosta tai ihoa? Biotulostin pyrkii tekemään sen mahdolliseksi. Tulostimen ”erikoismusteena” käytetään ihmisen kantasoluja, ja tuloksena syntyy uutta kudosta. ”Muste sisältää kantasoluja ja erityistä geeliä, joiden avulla pystytään luomaan elävää, kolmiulotteista kudosta yksi kerros kerrallaan”, kertoo tutkijatohtori Jordan Miller Pennsylvanian yliopistosta. Toistaiseksi biotulostimella pystytään tuottamaan ainoastaan ohuita kudoskerroksia, mutta tutkijat toivovat, että lähitulevaisuudessa tulostetuilla osilla voidaan vahvistaa ihoa, luita, lihaksia, rustoa ja jopa munuaisia ja virtsarakkoa. ”Pitkän ajan tähtäimemme on auttaa siirtoelintä tarvitsevia potilaita. Biotulostimen avulla heidän ei enää tarvitse odottaa sopivan luovuttajan löytymistä tai syödä hylkimisenestolääkkeitä”, Miller sanoo. ”Tulostin valmistaa uuden elimen potilaan omista soluista.”

DIABETESROKOTE

Rokote diabetesta vastaan kuulostaa lähes liian hyvältä ollakseen totta. Tulevaisuudessa rokotteella on kuitenkin mahdollista estää ykköstyypin diabeteksen puhkeamista ainakin niiden lasten kohdalla, joiden vanhemmat tai sisarukset kärsivät ykköstyypin diabeteksesta ja joilla on siten perimänsä vuoksi suuri riskiä sairastua tautiin itsekin. Ykköstyypin diabetes on autoimmuunisairaus, jossa elimistön immuunijärjestelmä estää haimaa tuottamasta riittävästi insuliinia. Sen ehkäisemiseksi Münchenissä sijaitsevan Helmholtz-tutkimuskeskuksen lääkärit ovat professori Anette-Gabriele Zieglerin johdolla testanneet insuliinia rokotemuodossa. Tutkimushenkilöiksi on valittu lapsia, joilla on huomattava riski sairastua diabetekseen. Heille annetaan päivittäin insuliinijauhetta jopa puolentoista vuoden ajan. Yhdysvalloissa tehdyt alustavat kokeet ovat osoittaneet, että hoito voi viivästyttää ellei jopa kokonaan estää ykköstyypin diabeteksen puhkeamisen.

Perinteisten insuliiniruiskeiden tarkoitus on pitää verensokeriarvot alhaalla, mutta insuliinirokote pyrkii ikään kuin kouluttamaan immuunijärjestelmää ja ennaltaehkäisemään elimistön tarvetta hyökätä insuliinia tuottavia soluja vastaan. Hoidon onnistuessa diabetes ei puhkea lainkaan ja potilaat välttyvät sairaudelta, joka muutoin vaatisi insuliinipistoksia koko loppuelämän ajan. Alustavat testit ovat johtaneet lupaaviin tuloksiin. Toiseksi yksikään ”rokotetuista” kahdestatoista lapsesta ei ole sairastunut ykköstyypin diabetekseen.

ALZHEIMERIN TAUTI – OIKEANLAISTA HOITOA OIKEAAN AIKAAN

Avain Alzheimerin taudista kärsivien potilaiden aivotoiminnan kohentamiseksi ei välttämättä piile tehokkaammissa lääkkeissä vaan siinä, miten lääkkeitä käytetään. Koska Alzheimerin tautia on vaikea havaita ajoissa, lääkehoito aloitetaan yleensä vasta sitten, kun aivot ovat jo ehtineet vaurioitua. Kolmessa merkittävässä tutkimuksessa testataan mahdollisia Alzheimerin tautiin käytettäviä lääkkeitä uudesta näkökulmasta: tutkimushenkilöt koostuvat potilaista, joilla on kohonnut riski sairastua Alzheimerin tautiin, mutta joiden lääkitys aloitetaan jo vuosia ennen kuin oireet ilmenevät. Yhdessä tutkimuksessa on onnistuttu hidastamaan taudin etenemistä Solanezumab-nimisellä lääkkeellä. Vaikutus oli vähäinen, mutta lääkkeen teho voi osoittautua huomattavasti merkittävämmäksi, jos lääkitys aloitetaan aiemmin. ”Edistysaskel on tärkeä”, toteaa Bruce Sigsbee, joka toimii Yhdysvaltain neurologisen akatemian puheenjohtajana. ”Haasteena on tunnistaa sairaus riittävän ajoissa lääkehoidon aloittamiseksi.” Tutkijat ovatkin tarttuneet haasteeseen ja alkaneet kartoittaa potilaiden aivoissa tapahtuvia muutoksia jo vuosikymmeniä ennen varsinaisen taudin puhkeamista. Tutkimushenkilöt ovat parikymppisiä potilaita, jotka tulevat perimänsä vuoksi vääjäämättä sairastumaan Alzheimerin tautiin.

SOSIAALINEN MEDIA APUUN

Tutkijat hyödyntävät nykyään sosiaalista mediaa seuratessaan tautien leviämistä ja laatiessaan tartuntaennusteita. Haitilla puhkesi vuonna 2010 vaarallinen koleraepidemia, joka herätti epävirallista keskustelua sosiaalisessa mediassa kuten Twitterissä. Tautia koskevat twiitit lisääntyivät ja vähenivät samassa tahdissa kuin viranomaisten toteamat tautitapaukset. Viranomaisten tiedot kuitenkin laahasivat kaksi viikkoa Twitterin perusteella saatujen tietojen perässä. Nyttemmin tutkijat ovat valjastaneet tämän tiedonkeruukanavan käyttöönsä ja laativat sen perusteella kansalaisille tiedotteita taudin leviämisestä. Eräässä toisessa tutkimuksessa puolestaan seurattiin reilun kuukauden ajan yli 600 000 newyorkilaisen twiittejä, joista kävi ilmi twiittaajan GPS-sijainti. Twiittien perusteella pystyttiin seuraamaan, miten flunssa eteni kaupungissa. Reaaliaikainen kartta näytti, missä kaupunginosissa tartuntatapauksia esiintyi erityisen paljon. Sosiaalista mediaa voi käyttää hyödyksi myös ruokamyrkytyksen ehkäisemiseksi. ”Ravintolaa valitessa kannattaa ehkä jättää väliin ruokapaikka, jonka asiakkaista joka viides on ravintolailtaa seuraavana päivänä tullut kipeäksi”, toteaa tutkijatohtori Adam Sadilek Rochesterin yliopistosta.

TURVALLISEMPIEN LEIKKAUSTEN PUOLESTA

Aina silloin tällöin kirurgilta jää potilaan sisään jotakin ylimääräistä – yleensä haavatyyny –, joka lisää tulehdusriskiä ja voi johtaa jopa kuolemaan. Virheen todennäköisyys on arvioiden mukaan noin 0,006–0,1 prosenttia. ”Tapaukset ovat harvinaisia”, sanoo avustava kirurgian professori Hong Jin Kim Pohjois-Carolinan lääketieteellisestä yliopistosta. ”Tietenkään niitä ei pitäisi sattua lainkaan.” Virheiden estämiseksi leikkaussalissa noudatetaan tarkkoja ohjeita, jotka kuitenkin yleensä perustuvat silkkaan luvun pitämiseen mielessä, jolloin inhimillisen erehdyksen mahdollisuus on aina olemassa. Tutkijat ovat nyt kehittäneet eräänlaisen ”taikasauvan”, jonka toiminta perustuu radiofrekvenssiteknologiaan ja jonka tarkoitus on estää leikkaussalivahinkojen syntyminen. Haavatyynyihin asennetaan riisinjyvän kokoinen lähetin. Ennen kuin potilaan haava kursitaan umpeen, hänen ylitseen heilautetaan sauvaa, joka tunnistaa lähettimen signaalin ja varoittaa hoitohenkilökuntaa, mikäli haavaan on jäänyt jotakin ylimääräistä. Eräässä tutkimuksessa kävi ilmi, että kun hoitohenkilökunta luotti perinteiseen laskumenetelmään, laskuvirheitä tapahtui 35 potilaan kohdalla 2 285:stä. Yhdessä tapauksessa haavatyyny oli jopa vähällä jäädä potilaan sisään. Leikkauksissa, joissa käytettiin radiofrekvenssisauvaa, potilaan sisään unohtuneiden leikkaustykötarpeiden määrä oli pyöreä nolla.

SUPERROKOTE SYÖPÄÄ VASTAAN

Lääketieteen alalla kuhistaan tällä hetkellä syöpähoidoista, jotka auttavat kehoa parantamaan itse itsensä. Niiden ansiosta potilas voisi kokonaan välttää leikkaus-, säde- ja kemoterapiahoidot. Erityisen lupaavalta vaikuttaa rokote, joka auttaa elimistön immuunijärjestelmää tunnistamaan erään syöpäsoluille ominaisen piirteen: syöpäsoluissa esiintyy runsaasti MUC1-proteiineja, jotka muodostavat pinnalleen sokeriyhdisteitä. Rokote opettaa immuunijärjestelmää tunnistamaan nämä sokerit vaarallisiksi, jolloin elimistön luontainen puolustusmekanismi tuhoaa syöpäsolut vahingoittamatta terveitä soluja. Rokotetta yhteistyönä kehittävien Mayo-klinikan ja Georgian yliopiston tutkijoiden mukaan MUC1-proteiinia esiintyy yli 70 prosentissa hengenvaarallisista syövistä kuten rinta-, keuhko- ja haimasyövissä sekä eräissä paksusuolen kasvaimissa. Rokotetta voi käyttää myös toisella tavalla kuten Georgian yliopiston monimutkaisten hiilihydraattien tutkimuslaitoksen avustava johtaja Geert-Jan Boons toteaa: ”Uskomme, että kun potilaalle annetaan rokote perinteisten syöpähoitojen kuten sädehoidon ja kemoterapian jälkeen, se tuhoaa jäljelle jääneet syöpäsolut estäen näin syöpää uusiutumasta.” Ihmiskokeet ovat paraikaa käynnissä.

VOIMAA HEIKOLLE SYDÄMELLE

Viiltävää kipua rinnassa, pahoinvointia ja hengenahdistusta. Sydänkohtaus ei aina johda kuolemaan, mutta monen henkiin jääneen sydänlihas heikkenee pysyvästi. Tällöin kyse on kardiomyopatiasta eli sydänlihasrappeumasta. Toistaiseksi vaivaa on hoidettu etupäässä verenpaine- ja nesteenpoistolääkkeillä, joiden tarkoitus on vähentää vahingoittuneeseen sydämeen kohdistuvaa rasitusta. Vakavimmissa tapauksissa ainut vaihtoehto on sydämentahdistin tai siirtosydän. Tilanteeseen voi olla tulossa muutos. Hannover Medical Schoolin tutkijat ovat onnistuneet kasvattamaan kantasoluista ihmisen sydänkudosta. On mahdollista, että menetelmällä voidaan tulevaisuudessa vahvistaa sydäntä, jonka toimintakyky on heikentynyt. Tutkijat muuntelivat kantasoluja luodakseen niistä uusia sydänlihassoluja, joista muodostuu samaan tahtiin supistuvia lihassäikeitä kuin terveen sydämen kudoksessa. ”Toisin kuin aiemmissa hoitomuodoissa uudella sydänkudoksella voidaan korvata alkuperäistä, sydänkohtauksen vahingoittamaa kudosta”, toteaa professori Axel Haverich. ”Menetelmällä voidaan myös korjata vauvojen ja pikkulasten synnynnäisiä sydänvikoja.” Siirtoelin-, verisuoni- sekä sydän- ja rintaelinkirurgian osaston johtajana Haverich on tiiviisti mukana tutkimustyössä. On kuitenkin odotettava vielä muutama vuosi ennen kuin uusi hoitomuoto voidaan ottaa yleiseen käyttöön. Sitä ennen tutkijoiden on ratkaistava esimerkiksi se, miten uuden kudoksen saa parhaiten istutettua potilaan sydämeen.

ELIMISTÖN BAKTEERIT HYÖTYKÄYTTÖÖN

Viimeisten viiden vuoden aikana kaikkiaan 80 yliopiston ja tutkimusinstituutin tutkijat ovat onnistuneet kokoamaan geneettisen kartan, joka kattaa 81–99 prosenttia ihmiskehon normaalista mikrobifloorasta eli sisällämme elävistä lukemattomista mikro-organismeista. Suurin osa näistä eliöistä on meille hyödyllisiä tai vähintäänkin harmittomia. ”Sairauksien ymmärtämisen kannalta on tärkeä tietää, mitä mikrobeja meissä elää ja miksi. On myös syytä selvittää, mitkä niistä ovat normaaleja ja mitkä eivät”, kertoo Rob Knight, joka toimii Coloradon yliopiston BioFronties-instituutin avustavana professorina. Ihmisen mikrobiflooraa tutkivassa Human Microbiome Projectissa on paljastunut jo yllättäviä seikkoja. ”Hoikilla ja ylipainoisilla ihmisillä on huomattavan erilainen suolistofloora”, Knight toteaa. ”On vielä epäselvää, lisäävätkö mikrobit painonnousua vai muuttuuko floora lihomisen myötä.” Tulevissa tutkimuksissa pyritään selvittämään, millainen vaikutus bakteereilla on sairauksiin kuten allergioihin, Crohnin tautiin, ruokatorven syöpään ja psoriasikseen. ”Elämme jännittäviä aikoja”, Knight sanoo.

TÄSMÄISKU IHOSYÖVÄN PÄÄLLIKKÖSOLUIHIN

Kun harmittomalta vaikuttanut luomi paljastuu ärhäkäksi melanoomaksi, potilaan henki on vaakalaudalla. Melanooma on vaarallisin ihosyövän muoto, mutta nyt sen hoidossa on otettu toivoa herättäviä edistysaskelia. Professori Hinrich Abkenin johtama tutkijaryhmä Colognen yliopistollisesta sairaalasta on nimittäin saanut selville, että melanooman leviäminen ja mahdollisten etäpesäkkeiden syntyminen riippuu pienestä määrästä syöpäsoluja. Nämä eräänlaiset ”päällikkösolut” ohjaavat kasvaimen leviämistä, mutta niiden osuus kaikista syöpäsoluista on vain kaksi prosenttia. ”Tähän saakka on uskottu, että syöpähoito onnistuu vain jos 99,99 prosenttia syöpäsoluista saadaan poistettua joko leikkaamalla tai lääkehoidolla”, Abken huomauttaa. Abkenin tutkimusryhmän tekemät kokeet kuitenkin osoittavat, että oletus ei pidä paikkaansa. Ratkaisevassa asemassa on vasta-aine, jota jo nykyisellään käytetään lukuisten syöpien hoidossa. Kun vasta-ainetta ruiskutetaan toistuvasti kasvainta ympäröivälle alueelle, päällikkösolut on mahdollista tappaa. Ilman päällikkösolujen ohjausta kasvain kuolee. Uudet tutkimustulokset ovat osoittaneet pitävänsä kutinsa myös käytännössä. Hoito tehosi 74-vuotiaaseen potilaaseen, jonka lukuisia syövän etäpesäkkeitä aiemmat leikkaus- ja kemoterapiahoidot eivät olleet onnistuneet kukistamaan.

TURVAA AIVOILLE HALVAUKSEN JÄLKEEN

Sadattuhannet eurooppalaiset kärsivät vuosittain aivohalvauksesta, kun aivoihin kulkeutuu verenkierron mukana verihyytymä. Verenkierto aivoihin estyy, mikä vaurioittaa aivokudosta tukoskohdassa. Seurauksena on aivohalvaus. Usein halvaus jättää jälkeensä pysyviä vaurioita kuten puhe- ja liikkumisongelmia. Tilannetta pahentaa entisestään se, että halvauksen jälkeen tukoskohtaa ympäröivä terve aivokudos tulehtuu. Sen vuoksi EU on käynnistänyt Nano-stroke-projektin, jossa on mukana saksalaisia, espanjalaisia ja italialaisia tieteilijöitä. Projektin pääpaino on tulehduksesta varoittavissa molekyyleissä, joita kuolevat aivosolut erittävät, kun ne eivät saa riittävästi verta. Molekyylit aktivoivat immuunisoluja, jotka puolestaan vapauttavat tulehduksen välittäjäaineita. Kohtalokas ketjureaktio on valmis. Molekyylien eritys voi olla tulevaisuudessa mahdollista estää valkosoluista eristettyjen niin sanottujen vasta-aineiden vaihtelevien osien avulla. Nämä osat kiinnittyvät herkästi muihin molekyyleihin. Ne loksahtavat kiinni vaarallisiin molekyyleihin kuin avain lukkoon ja estävät niiden normaalisti aiheuttaman tulehdusreaktion. ”Laboratoriokokeet ovat antaneet lupaavia tuloksia”, kertoo projektin johtaja, neurologi Tim Magnus Hamburg-Eppendorfin yliopistollisesta sairaalasta.