Vuonna 2009 syntyvä vauva voi elää 1 000-vuotiaaksi, sanoo brittiläinen biogerontologi, joka on sotkenut vanhenemistutkijoiden pasmat.



Julkaisatu Tiede-lehdessä 10/2009

Uskoakseni on ainakin 70 prosentin mahdollisuus, että ikääntymistä estävät solukorvaus- ja kantasoluhoidot toimivat hyvin 50 vuoden kuluttua eli vuonna 2009 syntyneen näkökulmasta ajoissa, sanoo biogerontologi Aubrey de Grey.

Länsimaissa kuolemat johtuisivat tämän jälkeen muista syistä kuin sairauksista, esimerkiksi liikenneonnettomuuksista ja tapaturmista. Ikuista elämää ei de Greykään siis lupaa.

Brittitutkija on herättänyt radikaaleilla näkemyksillään huvittuneita hymähtelyjä ja ärtymystä mutta myös innostusta. Hän on julkaissut kirjoituksiaan eliniän pidentämisestä sellaisissa bioalan huippulehdissä kuin Plos Biology ja Embo Reports.

De Grey, alun perin tietojenkäsittelytieteilijä, perustelee näkemyksensä taitavasti ja tukeutuu tiukasti tutkimustietoon. Perustelut kuulostavat niin vakuuttavilta, että väkisinkin tulee mieleen: miksipäs ei?


Insinööri käy käsiksi

Lääketieteen tutkijat toteavat usein, ettei jonkin sairauden taustamekanismeja vielä tunneta ja tarvitaan runsaasti lisää perustutkimusta. Vain siten on mahdollista löytää parannuskeino.

De Greyn lähestymistapa on erilainen. Hän suhtautuu ihmiselimistöön insinöörimäisesti: kun yksi osa kuluu loppuun, se vaihdetaan tai korjataan kuten autossa. Ikääntymisvauriot hän luokittelee seitsemään eri kategoriaan, joihin pitää löytää hoitokeinot.

- Ennen kaikkea pitää kehittää kantasolu- ja kudoshoitoja sekä geeniterapiaa, joilla solunsisäisiä tuhoja voidaan korjata. Myös perinnäisemmät hoitokeinot, kuten rokotteet ja pienimolekyyliset lääkkeet, ovat tärkeitä.


Hiirikisa näyttää suuntaa

De Grey on kollegoineen perustanut ikääntymisen tutkimusta tukevan Methuselah-säätiön. Se haastaa tutkijat kisaan, jossa yritetään rikkoa kotihiiren (Mus musculus) elinikäennätys. Palkinto on luvassa myös tutkimusryhmälle, joka keksii tehokkaan keinon pidentää hiirten keskimääräistä elinikää. Kotihiiri elää normaalisti pari kolme vuotta eli 730-1 100 päivää.

Tähän mennessä on palkittu kolme tutkimusryhmää. Illinoisin yliopiston tutkijat saivat siirtogeenisen hiiren elämään 1 819 päivää eli miltei viisi vuotta. Hiiren geenistöä oli käsitelty niin, ettei kasvuhormoni vaikuttanut sen elimistössä. Siitä tuli kääpiö.

Palkinnon sai myös Sandy Keith, jonka Charlie-hiiri eli 1 551 päivää. Charlielle ei tehty mitään erityiskäsittelyjä. Sen sijaan se sai elää ympäristössä, joka tarjosi hyvin runsaasti sekä psyykkisiä että fyysisiä virikkeitä.

Hiirten keskimääräisen eliniän pidentämisestä palkittiin Kalifornian yliopiston tutkimusryhmä. Se pani eläimet dieetille niiden täytettyä puolitoista vuotta. Hiiret eivät nähneet nälkää, mutta päivittäinen kalorimäärä laskettiin minimiin. Hiirten ikä piteni vajaaseen neljään vuoteen eli 1 356 päivään, ja ikääntymissairaudet, myös syövät, vähenivät.


Retoriikka ravistelee

De Grey on kiistelty hahmo vanhenemistutkijoiden keskuudessa. Joidenkin mielestä hän puhuu puppua ja aiheuttaa haittaa vakavasti otettavalle tutkimukselle.

Oulun yliopiston geriatrian professorin Timo Strandbergin mielestä de Grey herättää tervetullutta keskustelua. - Uskon, että vanhenemisen ongelma voidaan ratkaista tieteen keinoin. Kun on kyse ihmisestä, ongelmat ovat kuitenkin hyvin monitahoisia.

Gerontologian professori Marja Jylhä Tampereen yliopistosta pitää de Greytä lahjakkaana ja luovana mutta hänen lupauksiaan liiallisina:

- De Grey uskoo, että vanhenemiseen liittyvät haitat voidaan voittaa paremman ennaltaehkäisyn ja suoraviivaisen biologisen puuttumisen, kuten elinsiirtojen ja regeneratiivisen lääketieteen, avulla. Hän kuitenkin aliarvioi vanhenemisprosessin monimutkaiset vuorovaikutussuhteet.

Jylhä kummastelee, ettei de Greyn mielestä vanhenemisprosesseja edes tarvitsisi ymmärtää vaan voidaan käydä suoraan käsiksi haittoihin.

- Mutta hän on kiinnostava retorikko, joka on pakottanut tutkijayhteisöä muotoilemaan omaa tietämystään ja hypoteesejaan tarkemmin ja puhumaan niistä enemmän suurelle yleisölle.


Elämä pitenee pikkuhiljaa

Elleivät Aino ja Veeti elä ihan tuhatta vuotta, miten pitkään sitten?

Suomalaisten elinikä on jatkuvasti kasvanut - noin 2,5 vuotta kymmenen viime vuoden aikana. Tilastokeskuksen mukaan 2007 kuoli noin 49 000 suomalaista, joista yli 77 prosenttia oli eläkeiässä.

Iäkkäistä yli puolet menehtyi sydänsairauksiin, aivoverenkierron häiriöihin ja dementiaan, lähinnä Alzheimerin tautiin. Seuraavaksi yleisimpiä kuolinsyitä olivat miehillä keuhkosyöpä, eturauhassyöpä ja keuhkoahtaumatauti, naisilla tapaturmat ja rintasyöpä.

Jos siis tulevaisuudessa osataan tehokkaasti korjata sydämiä ja aivoja sekä parantaa syövät, viikatemies joutuu odottamaan.

Tilastokeskuksen, Kelan ja Eurostatin kristallipallot välkkyvät melko samalla tavalla. Ne antavat Ainon odotettavissa olevaksi eliniäksi noin 83 vuotta ja Veetin 77 vuotta. Oletuksena on, että kuolevuus alenee kuten tähänkin asti.


Pian tulevat soluhoidot

Ainon ja Veetin elinaikana voitetaan useita sairauksia - tai ainakin saadaan kuriin. Suurin osa valtimotaudeista voitaisiin jo nyt ehkäistä. Diabetekseen ja syöpätauteihin saadaan selvästi nykyistä parempia hoitoja. Alzheimer-tutkijoiden mukaan taudin etenemistä pystytään estämään uusilla lääkkeillä parinkymmenen vuoden kuluessa.
Solu- ja kudosteknologiakeskus Regean johtajan Riitta Suurosen mukaan monet vammat, kuten selkäydin- ja aivovammat, ovat vastaisuudessa parannettavissa kantasoluhoidoilla. Niillä korjataan myös yksittäisten elinten heikentynyttä toimintaa.

Mutta lääketiedekään ei ole kaikkivoipa. Elintavat uhkaavat.

Yhdysvalloissa tehtyjen laskelmien mukaan ylipainon ja kakkostyypin diabeteksen lisääntyminen saattaa katkaista ihmisten keskimääräisen eliniän nousun - pahimmillaan kääntää sen laskuun.

Marja Jylhä ei usko näin synkästi käyvän. Timo Strandbergkin uskoo eliniän nousevan edelleen pikkuhiljaa. Hän pitää Tilastokeskuksen ennusteita oikeansuuntaisina.


Hidastuu vaan ei pysähdy

De Greyn näkemykset lähtevät siitä, että elimistön ikääntymisvaurioita voidaan korjata ja estää. Entä voidaanko vanheneminen pysäyttää?

Jylhän mukaan jarruttaminen on mahdollista mutta estäminen ei. Strandberg pitää tieteen mahdollisuuksia arvaamattomina ja otaksuu, että kymmenessä vuodessa kehitellään solujen vanhenemismekanismeja hidastavia hoitoja.

- Yksi keino saattaisi olla matkia hiirten kalorirajoituksen mekanismia ja panna solut säästöliekille. Ehkä myös haitallisten geenien ilmenemistä voitaisiin estää ja hyödyllisten taas aktivoida.

De Grey  kertoo, että toisin kuin useimmat luulevat hänen tavoitteenaan ei ole saada ihmisiä elämään ikuisesti.

- Tosiasiassa pyrin estämään ihmisiä sairastumasta. Uskon, että meillä on hyvät mahdollisuudet onnistua. Siinä sivussa voimme myös elää pidempään.


Mari Heikkilä on maatalous- ja metsätieteiden lisensiaatti, mikrobiologi ja Mediuutiset-lehden toimittaja.


Ainon avuksi kantasolu- ja geenihoidot voivat hyvinkin ehtiä. Kun kuluneet osat korjataan ja vaihdetaan uusiin, vanheneminen siirtyy yhä tuonnemmaksi. Mutta kokonaan se ei pysähdy.


Veeti elää 77 vuotiaaksi, ellei lääketieteen läpimurtoja tapahdu ja jos suomalaisten elinikä pitenee samaa tahtia kuin 2000-luvun alussa. Ainon ennuste on 83 vuotta. Kumpikin elää pidempään, jos opitaan korjaamaan sydämet ja aivot.


Seitsemän kuolemansyytä


Aubrey de Greyn mukaan ihmisen ikääntymisvaurioihin on seitsemän syytä. Niihin kaikkiin on ratkaisu, joka löydetään.


1 Solut kuolevat, kudokset haurastuvat.
Kuolevat solut ja kudokset voidaan korvata kantasoluhoidoilla. Elinkykyisiä soluja voidaan uudistaa kasvutekijöiden avulla.


2 Perimään syntyy mutaatioita, jotka johtavat syöpiin.
Toisin kuin tavalliset solut syöpäsolut jakautuvat jatkuvasti. Sitä varten ne pidentävät kromosomien päissä olevia telomeereja, jotka normaalisti lyhenevät jokaisessa solunjakautumisessa ja säätelevät näin solun elinikää. Syöpäsolut saadaan kuriin poistamalla niistä telomeeria pidentävät koneistot geenihoidolla.


3 Mitokondrioihin syntyy mutaatiota.
Mitokondriot ovat elimistölle välttämättömiä solujen energiatehtaita. Niissä on oma perimä, joka on herkkä mutaatioille. Ongelman ratkaisemiseksi mitokondrion geeneistä tehdään varmuuskopiot solun perimään. Tällöin mitokondrio säilyttää kykynsä tuottaa tarvitsemiaan proteiineja.


4 Solut eivät kuole normaalisti.
Ikääntyvään ihmiskehoon kertyy soluja, joita elimistö ei saa tuhottua. Suoliston ympärille kertyy viskeraalista rasvaa, niveliin kudosrakenteita vaurioittavia vanhoja soluja ja puolustusjärjestelmään heikosti toimivia T-soluja. Niistä päästään eroon ruiskuttamalla elimistöön yhdistettä, joka panee kyseiset solut tekemään itsemurhan. Toinen vaihtoehto on aktivoida elimistön puolustusjärjestelmä tappamaan ne.


5 Kudokset jäykistyvät.
Verisuonten seinämien kimmoisuus, silmän linssin läpinäkyvyys ja nivelsiteiden lujuus ovat kiinni solun ulkopuolisten rakenneproteiinien oikeasta järjestymisestä. Toisinaan proteiinien välille muodostuu haitallisia kemiallisia ristisidoksia, jolloin esimerkiksi verisuonten seinämät jäykistyvät ja verenpaine nousee. Ongelma ratkaistaan hajottamalla sidokset kemikaalilla, joka ei muutoin reagoi elimistössä.


6 Solun ulkopuolelle kertyy "kuonaa".
Ikääntyessä solujen ulkopuolelle kertyy aineita, joilla ei ole mitään virkaa elimistössä. Esimerkiksi Alzheimerin taudissa aivoihin ja kakkostyypin diabeteksessa haiman saarekkeisiin kertyy jäykkää amyloidia. Kertyminen estetään rokotteella, joka usuttaa elimistön puolustusjärjestelmän tuhoamaan amyloidia.


7 Solun sisään kertyy jätettä.
Solujen jätteidenkäsittelylaitoksiin, lysosomeihin, kertyy ajan mittaan kemikaaleja, joita lysosomit eivät pysty hajottamaan. Jakautumattomissa soluissa, kuten sydän-, hermo- ja valkosoluissa, tästä seuraa toimintahäiriö. Kemikaaleja kertyy verisuonten seinämissä, keskushermostossa Alzheimerin ja Parkinsonin taudeissa sekä silmänpohjassa ikärappeumasta kärsivillä. Lysosomeihin voidaan ujuttaa uusia entsyymejä, jotka hajottavat kertyvän materiaalin. Entsyymejä etsitään muun muassa hautausmaan bakteereista ja sienistä.



 

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Hirmun anatomia on selvinnyt sääsatelliittien mikroaaltoluotaimilla. Ne näkevät pilvien läpi myrskyn ytimeen ja paljastavat ukkospatsaat, joista myrsky saa vauhtinsa. Kuva: Nasa/Trimm

Pyörivät tuulet imevät energiansa veden lämmöstä.

Trooppiset rajuilmat tappoivat vuosina 1995–2016 lähes 244 000 ihmistä, koettelivat muuten 750 miljoonaa ihmistä ja tuhosivat omaisuutta runsaan 1 000 miljardin dollarin arvosta, enemmän kuin mitkään muut mullistukset, esimerkiksi tulvat tai maanjäristykset.

Näin arvioi maailman luonnonkatastrofeja tilastoiva belgialainen Cred-tutkimuslaitos raporteissaan, joissa se laskee katastrofien pitkän aikavälin inhimillistä hintaa.

Myrskytuhot ovat panneet myrskytutkijat ahtaalle. Kaikki tahtovat tietää, mistä näitä rajuilmoja tulee. Lietsooko niitä ilmastonmuutos?

Lämpö alkaa tuntua

Näihin asti tutkijapiireissä on ollut vallalla käsitys, jonka mukaan hirmuista ei voi syyttää ilmastonmuutosta vielä kotvaan. Se alkaa voimistaa myrskyjä vasta pitkällä aikajänteellä.

Nyt hurjimpia myrskyjä on kuitenkin alettu kytkeä ilmaston lämpenemiseen. Esimerkiksi alkusyksystä 2017 Maailman ilmatieteen järjestö WMO arvioi, että lämpeneminen todennäköisesti rankensi elokuussa Houstonin hukuttaneen Harvey-myrskyn sateita.

Jotkut tutkijat ovat puhuneet kytköksistä jo vuosia.

Esimerkiksi Kerry Emanuel, Massachusettsin teknisen yliopiston myrskyspesialisti, laski 2005, Katrinan runnottua New Orleansia, että Atlantin ja Tyynenmeren myrskyt ovat nykyään 60 prosenttia voimakkaampia kuin 1970-luvulla.

Keväällä 2013 Nils Bohr -instituutin Aslak Grinsted raportoi, että lämpenemiskehitys vaikuttaa myrskyissä syntyviin tulva-aaltoihin.

Kun maapallon keskilämpötila nousee 0,4 astetta, myrskytulvien määrä tuplaantuu. Tämä rajapyykki on jo ohitettu. Kun lämpötila nousee kaksi astetta, tulvat kymmenkertaistuvat. Silloin superrajuja myrskyjä hyökyy Atlantilta joka toinen vuosi. Tähän asti niitä on nähty kerran 20 vuodessa.

Meri lämpenee otollisesti

Tärkein myrskyjä ruokkiva muutosvoima löytyy sieltä, mistä myrskyt ammentavat energiansa ja mihin ilmastonmuutoksen nähdään vaikuttavan: meriveden lämpötilasta. Se kehittyy myrskyille otolliseen suuntaan.

Esimerkiksi Meksikonlahdella, hurrikaanien voimanpesässä, on mitattu jopa pari astetta tavallista korkeampia meriveden lämpötiloja.

Kun Haiyan, yksi kaikkien aikojen kovimmista taifuuneista, marraskuussa 2013 jätti kaksi miljoonaa filippiiniläistä kodittomiksi, meri oli myrskyn syntyalueella vielä sadan metrin syvyydessä kolme astetta normaalia lämpimämpi.

Meressä tapahtuu muutakin epäedullista: pinta nousee. Se kasvattaa myrskyjen nostattamia tulva-aaltoja, jotka usein saavat aikaan pahinta tuhoa.

 

Näin hirmumyrsky kehittyy

Hirmun syntymekanismi on sama kaikkialla, vaikka nimitykset vaihtelevat. Atlantilla ja Amerikan puoleisella Tyynellämerellä puhutaan hurrikaaneista, Aasian puolella taifuuneista ja Intian valtamerellä ja Oseaniassa sykloneista. Grafiikka: Mikko Väyrynen

 

Trooppisia hirmumyrskyjä syntyy päiväntasaajan molemmin puolin 5. ja 25. leveyspiirin välillä. Päiväntasaajalla niitä ei muodostu, sillä sieltä puuttuu coriolisvoima, jota myrsky tarvitsee pyörimiseensä

Kehittyäkseen myrsky vaatii tietynlaiset olot. Suursäätilan pitää olla laajalla alueella epävakaa ja ukkossateinen ja meriveden vähintään 26 asteista 50 metrin syvyydeltä. Lisäksi tuulien pitää puhaltaa heikosti 12 kilometrin korkeuteen asti. Voimakkaissa virtauksissa myrskynpoikanen hajoaa.

1. Merestä nousee lämmintä, kosteaa ilmaa. Se kohoaa nopeas­ti ja tiivistyy ukkospilviksi, jotka kohoavat 10–15 kilometrin korkeuteen. Samalla vapautuu lämpöä, mikä ruokkii matalapainetta.

2. Fysiikan säilymislakien mukaan ylös kohoavan ilman tilalle virtaa ympäriltä korvausilmaa, jolloin ilmanpaine alueella laskee.

3. Lämpöä kohoaa ylös yhä laajemmalti, ukkospilvien jono venyy, ja ilman virtausliikkeet voimistuvat. Ilmanpaine laskee lisää, ja alueelle syntyy liikkuva matalapaineen keskus.

4. Paine-ero tuottaa voiman, joka alkaa pyörittää tuulia kiihtyvää vauhtia. Maan pyörimisliikkeestä aiheutuva coriolisvoima kiertää niitä spiraalin lailla vastapäivään kohti matalan keskusta. Kun tuulen sekuntinopeus nousee yli 33 metrin, on syntynyt trooppinen hirmumyrsky.

Hurjimmissa myrskyissä tuulen nopeus nousee 70–90 metriin sekunnissa. Pyörteen halkaisija vaihtelee puolestaan 400 kilometristä 1 000 kilometriin.

5. Myrskyn voimistuessa sen ylle muodostuu korkeapaine, joka pyörii tuulia vastaan. Laskeva ilmavirtaus kuivattaa ja lämmittää keskusta, ja se seestyy myrskynsilmäksi.

6. Silmää kiertävät tuulet sekoittavat tehokkaasti meren pintaa 50–100 metrin syvyydeltä. Kun lämmintä vettä painuu syvyyksiin ja viileää kohoaa pintaan, ”lämpövoimala” jäähtyy ja hitaasti liikkuva myrsky voi heikentyä. Nopeaan myrskyyn jarru ei ehdi vaikuttaa, ja silloin kumpuava vesi voi loppumatkasta muuttua vaaralliseksi.

7. Kun ranta lähestyy ja meri madaltuu, tuulet pakkaavat vettä myrskyn tielle tulva-aalloksi, joka syöksyy myrskyn mukana maalle tuhoisin seurauksin.

Maalle saavuttuaan myrsky laantuu, kun se ei enää saa käyttövoimaa meren lämmöstä.

 

Tuula Kinnarinen on Tiede-lehden toimitussihteeri.

Julkaistu Tiede-lehdessä 1/2014. Päivitetty 12.9.2018.