Kemikaaliasetus ja geenitutkimus vaativat entistä enemmän eläinkokeita. Niiden tilalle koetetaan kehittää uusia menetelmiä.

Teksti: Helena Telkänranta

Tampereen yliopistollisessa sairaalassa elää hiljaista elämäänsä tutkimuskudospankki. Siellä viljellään ihmisen rakenneosasia, kuten maksa- ja hermosoluja. Niihin testataan lääkeaineita ja muita kemikaaleja. Kudospankki on Suomessa ainutlaatuinen ja kansainvälisestikin alansa kärkeä. – Kun vaikutuksia tutkitaan ihmiskudoksissa, saadaan usein luotettavampia tuloksia kuin eläinkokeissa, sanoo yksi soluviljelyn suomalaisista uranuurtajista, emeritaprofessori Hanna Tähti Tampereen yliopistosta.Vaatimattoman näköiset viljelmät voivat paljastaa, onko kemikaali vaaraksi kokonaiselle elimistölle: sinulle tai minulle. Tähän päästään yhdistämällä eri viljelmiä testipatteristoksi. Parhaat nykyiset patteristot tunnistavat akuutin eli nopean myrkyllisyyden ihmiselle jo luotettavammin kuin jyrsijäkokeet.Myrkyllisyystestauksen uudet keinot ovat eläinkokeettomuuden merkittävin tähänastinen menestystarina. Testien suuret eläinmäärät ovat huolestuttaneet niin tutkijoita kuin maallikoita, koska eläinten myrkytyskuolema on tyypillisesti tuskallinen eikä yleensä niin nopea kuin soisi. – 1990-luvulla tämä eläinten testikäyttö kääntyi laskuun, kun uudet menetelmät alkoivat tehdä osan eläinkokeista tarpeettomiksi, Tähti kertoo.

Uusi kilpajuoksu käynnistyy

Kokonaisuutena Suomen ja muun maailman tilanne on silti matkalla päinvastaiseen suuntaan: kokeissa käytetään eläimiä yhä enemmän. Suurin syy on vauhdikkaasti lisääntyvä geenitutkimus, johon vasta aloitellaan eläinkokeettomien menetelmien kehittämistä. Lupaavaa on esimerkiksi geenien toiminnan tutkiminen kantasoluissa ja muissa soluviljelmissä, ja tällaista viritellään Suomessakin.Myrkyllisyystestauksessakin on pian käynnistymässä uusi kilpajuoksu eläintarpeen kasvun ja eläimettömien menetelmien välillä. Käänteen takana on EU:n uusi kemikaaliasetus. Se edellyttää yli 30 000 kemikaalin turvallisuustestausta, mikä nykymenetelmin tarkoittaisi EU:n alueella 16 miljoonan koe-eläimen käyttämistä. Melkoinen osa testeistä saattaakin päätyä tehtäväksi eläimillä. Monien uusien menetelmien kehitys ja arviointi on nimittäin kesken, ja ne hyväksytään käyttöön vasta joidenkin vuosien kuluttua.– OECD:n ja EU:n ohjeistoissa on toistaiseksi vasta muutamia eläinkokeettomia testejä. Niissä mitataan muun muassa ihon läpi kulkeutumista, ihon syövyttymistä, ihon ärsyyntymistä, valolle herkistymistä ja silmän ärsyyntymistä, jotka kaikki ovat paikallisia vaikutuksia, Tähti kertoo. – Listalta puuttuu vielä testejä, joilla voi arvioida koko kehoon kohdistuvia pitkäaikaisvaikutuksia, kuten allergisoivuutta, kroonista myrkyllisyyttä, syöpävaarallisuutta ja haitallisuutta lisääntymiselle. Useissa eurooppalaisissa tutkimushankkeissa kehitetään parhaillaan keinoja mitata näitä ilman eläinkokeita.

Matkitaan maksaa ja aivosuonia

Tähden oma tutkimusryhmä on kehittänyt kolmiulotteisia maksasoluviljelmiä, joilla voi tutkia kemikaalin tai lääkkeen muuntumista maksan aineenvaihdunnassa. Soluja saadaan sekä laboratorioissa ylläpidetyistä ihmisen solulinjoista että sairaaloiden leikkauksista jäävistä ylijäämäkudoksista. Toinen Tähden omista pitkäaikaisista soluviljelmähankkeista on keskushermostovaikutusten tutkiminen. Siinä pitää tietää muun muassa, läpäiseekö tutkittava aine veri-aivoesteen eli aivojen ohuiden verisuonten seinämän, joka on tiiviimpi kuin muualla elimistössä. Siksi Tähden tutkimusryhmä on kehittänyt seinämää vastaavan kolmiulotteisen viljelmän. Siihen sisältyy myös gliasoluja eli hermokudoksen tukisoluja, jotka oikeissakin aivoissa säätelevät verisuonten tiiviyttä.– Veri-aivoesteen mallia voidaan hyödyntää myös lääketeollisuudessa, kun kehitetään lääkkeitä keskushermoston sairauksiin, Tähti kertoo. – On tärkeää, että lääkkeeksi tarkoitettu molekyyli läpäisee helposti veri-aivoesteen ja pääsee kohdesoluihin, kuten syöpäkasvaimeen.

Suomeen saatiin tutkimuskeskus

Kolmiulotteisia viljelmiä ei pyöräytetä hetkessä, ja Tähden tutkimusryhmän nykyinen kansainvälinen maine perustuu vuosikymmenten työhön. Tähti itse on tutkinut solu- ja kudosviljelmiä 1980-luvulta lähtien ja on tehnyt pitkään yhteistyötä muun muassa professori Timo Ylikomin ja tutkija Tarja Toimelan kanssa. Tavoitteina ovat olleet ennen kaikkea sellaiset tutkimusmenetelmät, jotka korvaavat tai vähentävät koe-eläinten käyttöä. Suomessa tällainen työ on jäänyt yksittäisten tutkijoiden aktiivisuuden varaan. Ruotsissa, Hollannissa ja Britanniassa on jo pitkään kanavoitu yhteiskunnan rahoitusta eläinkokeita korvaavien menetelmien kehittämiseen. Kaksi vuotta sitten toiminta laajeni meilläkin, kun perustettiin dosentti Tuula Heinosen johdolla eläinkokeettomien menetelmien tutkimuskeskus Ficam. Keskus toimii Tampereella tutkimuskudospankin naapurissa, missä se sekä kehittää itse solu- ja kudosviljelymenetelmiä että tarjoaa asiantuntijatietoa muiden käyttöön.

Tieteen tasokin voi nousta

Ennen Ficamin perustamista Suomessa oli vain yksi organisaatio, joka tavoitteli uusia eläimettömiä menetelmiä: apurahoja myöntävä Juliana von Wendtin Säätiö tieteen edistämiseksi ilman eläinkokeita. Säätiön toiminnanjohtaja Marianna Norring kertoo, että säätiö rahoittaa menetelmien kehittämistä ennen kaikkea sellaisten kokeiden tilalle, jotka aiheuttavat eläimille huomattavan kovaa kipua.Vuoden 2006 lainmuutoksen jälkeen kokeita ei ole enää tilastoissa jaoteltu kivun kovuuden mukaan. Ennen muutosta kivuliaimmiksi luokiteltuja kokeita tehtiin noin 50 000 eläimelle vuodessa, ja oletettavasti suuruusluokka on yhä sama.– Erityisen kivuliaiksi lasketaan muun muassa sellaiset tartuntatautien kokeet, joissa päätepisteenä on kuolema, samoin kuin rintaontelokirurgiaa vaativat kokeet, Norring kertoo. – Myös kipututkimus on ongelmallista, koska kivun tarkka mittaaminen on vaikeaa. Eläimille voi koitua kovempaa ja kroonisempaa kipua kuin oli tarkoitus.– Yhteiskunnassa vallitseviin arvoihin lukeutuu myös se, että kärsimyksen aiheuttamista eläimille tulee välttää, Norring pohtii. – Kysymys ei ole vain eläinkokeiden korvaamisesta. Myös tieteen taso voi nousta, kun etsitään uusia keinoja saada tietoa, Norring korostaa. – Lääketieteen eläinmalleissa usein aiheutetaan ihmisen sairaudelta näyttävä tilanne, jonka syntymekanismi saattaa silti olla toinen. Edistyneimmissä tutkimusmenetelmissä sen sijaan saadaan yhä enemmän selville suoraan ihmisestä. Silloin saatetaan pystyä kehittämään myös parempia hoitoja.

Näin eläinkokeita voi korvata

Korvaavan menetelmän pitää antaa tarvittavat tiedot vähintään yhtä luotettavasti.

Solu-, kudos- ja elinviljelmät. Menestyksellisesti osataan viljellä jo muun muassa iho-, maksa- ja syöpäsoluja sekä silmän solukkoa. Juliana von Wendtin Säätiö jakaa kudosluovutuskorttia, joka on laajennettu versio monille tutusta elinluovutustestamentista. Lompakossa pidettävän kortin haltija antaa elinluovutustestamentin tavoin suostumuksen käyttää elimiään kuolemansa jälkeen elinsiirtoihin, ja lisäksi hän antaa luvan ottaa kuoleman jälkeen kudosnäytteitä lääketieteellisen tutkimuksen edistämiseen. Lisätietoa: www.jvws.org

Tietokonemallit uusien lääkeaineiden seulonnassa. Koska tunnetaan jo lukuisien aineiden molekyylirakenteet ja niiden vaikutukset elimistössä, uuden molekyylin vaikutuksia voi alustavasti päätellä sen rakenteesta. Tämä vähentää koe-eläinten tarvetta.

Potilaiden ja vapaaehtoisten terveiden tutkiminen. Valikoituja potilasryhmiä voisi käyttää nykyistä enemmän: esimerkiksi tutkia tietyn ikäisiä, tietyssä ympäristössä asuvia tietyn taudin potilaita.

Epidemiologiset tutkimukset. Taudeista ja tautiriskeistä eri paikoissa kerättyjen suurten tietomäärien seulominen voi auttaa tutkijoita ratkomaan kysymyksiä nopeammin ja vähemmin koe-eläimin.

Tulevaisuudessa joukkoon saattaa liittyä biopankki. Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksella eli entisellä Kansanterveyslaitoksella on hallussaan parinsadantuhannen potilaan veri- ja kudosnäytteitä, joiden avaamisesta tutkimuksen käyttöön keskustellaan. Lisätietoa: Biopankin kynnyksellä, Tiede 3/2006 tai tiede.fi/arkisto

Ihminen on hyvä koekaniini

Kipututkija löysi helposti koehenkilöitä.

Kun Aalto-yliopiston kylmälaboratoriossa ja Meilahden sairaalassa työskentelevä dosentti Nina Forss eräänä päivänä vastasi puhelimeen ja kuuli saaneensa pohjoismaisen palkinnon eläinkokeita vähentävien tutkimusmenetelmien kehittämisestä, ensi reaktio oli ällistys. – Sanoin suoraan, ettei ensisijaisena tavoitteenani ollut vähentää eläinkokeita, vaan haluan tietää, mitä kipua kokevan ihmisen aivoissa tapahtuu, jotta kipua osattaisiin hoitaa, Forss muistelee. Ääni puhelimen toisessa päässä vastasi iloisesti, ettei se haittaa, vaan heitä kiinnostaa se, että lopputulos on joka tapauksessa sama.Pohjoismaisen palkinnon takana ovat Juliana von Wendtin Säätiö ja vastaavat säätiöt Ruotsissa ja Tanskassa. Tunnustus jaetaan kerran vuodessa pohjoismaiselle tutkijalle tai ryhmälle, joka on erityisesti ansioitunut parempien menetelmien kehittämisessä eläinkokeiden tilalle.

Terveitä ja sairaita vapaaehtoisia

Forss työskentelee akateemikko Riitta Harin johtamassa Aalto-yliopiston aivotutkimusyksikössä, jota arvostetaan maailmanlaajuisesti kuvantamismenetelmien kehittäjänä. Forssin johtama tutkimusryhmä selvittää aivojen toimintaa kiputuntemusten aikana. Aivoina toimivat vapaaehtoiset koehenkilöt, joiden joukossa on sekä kroonisia kipupotilaita että terveitä.Tutkimusta tehdään toiminnallisella magneettikuvauksella, joka seuraa veren happipitoisuuden muutoksia, ja magnetoenkefalografialla, joka mittaa aivojen sähkötoimintaa. Kipua tuotetaan lääketieteellisellä laserilla, joka ihoa lämmittämällä ärsyttää sen kipua aistivia säikeitä. Niitä on kahdenlaisia, ja Forssin tutkijaryhmä on ensimmäisten joukossa onnistunut selvittämään eri säikeiden toimintaa erikseen.

Edistys ja muiden hyöty kannustavat

Forssin ryhmä havaitsi myös ensimmäisenä maailmassa, että monimuotoista alueellista kipuoireyhtymää eli crps:ää sairastavien potilaiden tuntoaivokuoren koko muuttuu. Crps on vaikea, usein työkyvyttömyyteen johtava krooninen kiputila, ja sitä sairastavat ovat saaneet nyt uutta toivoa, sillä tutkimustulos on johtanut uusiin kuntoutuskeinoihin.Vapaaehtoisten saaminen mukaan kipututkimuksiin on Forssin kokemuksen mukaan yllättävänkin helppoa. – Suomalainen on mielellään tutkimushenkilö, hän on huomannut. – Sanon suoraan aivoinfarktipotilaille ja kipupotilaille, että hyvin todennäköisesti he itse eivät hyödy tästä mitenkään. Useimmille riittää silti se, että tämä vie tutkimusta eteenpäin. Osallistumisen motivaatioksi riittää siis jonkun muun hyöty, mikä on mielestäni todella hienoa.Uusia vapaaehtoisia kaivataan yhä: neuro.hut.fi/aivokummit

Helena Telkänranta on eläin- ja ympäristöaiheisiin erikoistunut tiedetoimittaja ja tietokirjailija sekä Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Julkaistu Tiede -lehdessä 6/2011

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

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 
Viestejä5249
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Lucid unet näen ehkä vähän samantyyppisenä kuin hypnoosin, niiden avulla voinee käsitellä asioita jotka eivät tule suoraan tietoisuuteen ja vaikuttaa siihen miten tietyt piirteet itsessään kokee. Mulla ne kuulu tiettyyn elämänvaiheeseen, olisinko ollut joku 25vuotias tjsp. Painajaisia oli, aika rajujakin jotka toistui samanlaisena lukuisia kertoja, pomppasin unissani sängyssä istumaan ja huusin ja uni vaan jatku ja jatku, näin päällekkäin unta ja todellisuutta. Kesti pitkään ennenkö uni lakkasi...
Lue kommentti