Jenkkilabran kultakäsi ravisti hihasta. "Kultakätinen" syöpä­tutkimuksen nuori lupaus Mark Spector oli niin hyvä, että tiedeyhteisö halusi uskoa hänet todeksi.




Keväällä 1981 New Yorkin Cornellin yliopiston uusi kultapoika Mark Spector ja hänen professorinsa Efraim Racker julkistivat syövän synnystä uuden kinaasiteorian. Heidän mukaansa syövän taustalla oli soluun tunkeutunut virus, jonka tietty geeni sai solulle tärkeän entsyymin putoamaan pois pelistä.

Spector oli tehnyt yksin kaiken teoriaan tarvitun laboratoriotyön. Tulokset olivat niin hämmästyttäviä ja koesarjat yksityiskohtiaan myöten niin huolellista, luovaa ja hienostunutta työtä, että urakan arvioitiin tuovan tekijöilleen Nobelin palkinnon. Löydöstä raportoidessaan Racker siteerasi tunnettua kirjailijaa: "Pilvilinnoille ei ole arkkitehtonisia sääntöjä." Tämä pilvilinna kesti kuitenkin vain puolitoista vuotta.


Ällistyttävän ripeä laboratoriossa

Spectorin ensimmäinen tehtävä Rackerin laboratoriossa oli kerätä ja puhdistaa tutkimusta varten tiettyä entsyymiä: kinaaseihin eli kemiallisen energian siirtäjiin kuuluvaa natrium-kalium-ATPaasia. Racker uskoi, että sen toiminnanvajaus ohjasi terveen solun syöpäsoluksi. Tässä vaiheessa monet olivat yrittäneet entsyymin puhdistamista jo vuoden päivät, mutta Spector teki sen vain kahdessa kuukaudessa.

Spector havaitsi, että entsyymin tehottomuus syöpäsolussa johtui kemiallisesta muutoksesta, jonka takana oli toinen entsyymi. Hän alkoi metsästää syyllistä ja löysikin neljä: ne toimivat ketjuna kuin kaatuvat dominolaatat ja estivät ATPaasin toimintaa.

Vielä lisää oli tulossa, ja se mullisti hetkeksi koko syöpätutkimuksen. Spector nimittäin havaitsi, että yhtä ketjun kinaaseista tuotti syöpää aiheuttavan viruksen src-geeni - ajan syöpätutkimuksen kirkkain johtotähti. Tämän löydön myötä kaikki asettui paikoilleen ja johti Racker-Spector-teoriaan. Sen mukaan viruksen src-geeni aloitti tapahtumaketjun, jonka tuloksena oli syöpäsolu.


Kokeita ei pystytä toistamaan

Tiedeyhteisö oli haltioissaan. Ilmassa väreili suuren mullistuksen tuntua. Jo ennen kuin löytö oli julkistettu, Rackerin luento Cornellin kampuksella keräsi yli kaksituhatta kuulijaa. Sitten Racker ja Spector julkaisivat tulokset näyttävästi Sciencessa.

Tiedeyhteisö oli niin ihastunut ihmepoikaansa, etteivät alan parhaat tutkijat edes vaivautuneet toistamaan kokeita. Jotkut yrittivät ja epäonnistuivat mutta selittivät kämmäykset sillä, että Spector oli "luonnonlahjakkuus, jolla on kultaiset kädet". Useimmat alan suurimmista nimistä lähettivät näytteensä suoraan Spectorille testattavaksi. Normaalisti yhden entsyymin puhdistaminen kesti vuoden, mutta Spector oli puolessa vuodessa onnistunut puhdistamaan viisi.


Virustutkija hoksaa petoksen

Pilvilinna alkoi hajota Spectorin omasta laboratoriosta käsin. Kollegat olivat jo panneet merkille, että kokeet onnistuivat vain, jos Spector oli itse paikalla. Kun Spector oli löytänyt src-kinaasin, yläkerran virologi Volker Vogt kiinnostui tämän kokeista yhä enemmän. Hän oli aiemmin koettanut toistaa niitä, tuloksetta, mutta nyt hän päätti paneutua asiaan pohjia myöten.

Huijaus paljastui yksinkertaisella tavalla. Kinaasit etsittiin erottelemalla proteiinit sähkövirralla niiden molekyylipainon mukaan: eripainoiset molekyylit kulkeutuvat sähkövirran ajamina tutkimusgeelissä eri matkan. Jotta proteiinit löydettäisiin geelistä, ne merkittiin etukäteen radioaktiivisella fosforilla. Kun Vogt tutki Spectorin geeliä geigermittarilla, hän huomasi heti, että jotain oli vialla. Spector oli käyttänyt radioaktiivista jodia, jolla ei ollut mitään tekemistä kokeen kanssa. Huijari oli valinnut sopivankokoisia proteiineja, merkinnyt ne jodilla ja sekoittanut ne tutkittaviin näytteisiin juuri ennen kuin ne pipetoitiin geeliin.


"Kohtelin häntä kuin poikaani"

Spectorin tapaus on hämmentävä esimerkki siitä, miten kokeneet professorit ja tiedelehtien asiantuntijat voivat häikäistyä lahjakkaan tulokkaan edessä. Lehdet julkaisivat artikkelit nikottelematta, ja kaikki Spectorin kokeet menivät täydestä, vaikkei kukaan onnistunut toistamaan niistä ensimmäistäkään.

Racker kommentoi jälkeenpäin: "Kohtelin häntä kuin poikaani, jollaista minulla ei koskaan ole ollut." Tämä isällinen suhde koitui lopulta Rackerin omaksi vahingoksi.


Jani Kaaro on vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5205
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Käyttäjä4499 kirjoitti: Mikä on mt häiriö? Kuten sanoin, minusta lääkkeen käyttö tuohon tarkoitukseen on arveluttavaa. Siinä mennään ehkä peruuttamattomasti alueelle, jonne ei pitäisi mielestäni olla mitään asiaa suoranaisesti. Ehkä en nyt vain ymmärrä tarvetta nähdä hallittua "unta" - miksi ei vain kuvitella? Jos "hourailet" saman, tunnet sen varmaan voimakkaammin. Mutta toisaalta et ole siitä niin tietoinen kuin hereillä ollessa, vai mitä? Niin siis, siinä nimenomaan on täysin tietoinen että...
Lue kommentti
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.