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

Laulettu sana kuului puhuttua paremmin ja pidemmälle.

Koulujen lukukausi lähestyy loppuaan. Pian tulevat ne ajat, jolloin taas kerran pähkäillään, sopiiko päättäjäisissä laulaa suvivirttä vai ei.

Aiempien vuosien kädenvääntö on osoittanut, että virttä voivat iloisin mielin ja henkisesti häiriintymättä laulaa muutkin kuin luterilaista uskoa tunnustavat. Yhdessä laulaminen vahvistaa yhteistä tunnekokemusta enemmän kuin juhlapuheen kuuntelu.

Suomen evankelisluterilaisessa kirkossa virrellä tarkoitetaan yleensä kirkolliskokouksen hyväksymää hengellistä yhteislaulua, mutta tämä ei ole virsi-sanan vanhin eikä ainoa merkitys.

Virsi on alkanut vakiintua tietynlaisen kirkkolaulun nimitykseksi vasta luterilaisen reformaation myötä.

Reformaation ohjelmaan kuului seurakunnan ottaminen mukaan jumalanpalveluksiin aktiivisesti virsiä laulamalla. Sitä ennen laulusta olivat huolehtineet papit ja heidän koulutetut avustajansa. Muutoksesta seurasi epäilemättä kirkkomusiikin tason dramaattinen lasku, ainakin väliaikaisesti.

Virsi-sana on esihistoriallisella ajalla saatu balttilainen laina, joka alun perin lienee tarkoittanut sanaa tai puhetta. Suomalaisessa kansankulttuurissa virsi on ollut pitkän kertovan runon nimitys. Kalevalan henkilögalleriaan kuuluu virsikäs eli runsaasti runoja taitava Vipunen, ja hänen muistissaan olevaa runovarastoa nimitetään sanaiseksi arkuksi tai virsilippaaksi.

Pitkiä runomuotoisia kertomuksia on tyypillisesti esitetty laulamalla. Laulettu sana kuuluu paremmin ja kauemmas kuin puhuttu. Sävelmä ja kalevalainen runomitta antavat sisällölle muodon, joka on helpompi muistaa ja toistaa kuin vapaa puhe.

Suvivirrelle antaa erityistä viehätystä sanan alkuosa suvi. Se on ikivanha kesää merkitsevä perintösana, jota on käytetty länsimurteissa, mutta nykyään se tuntuu runolliselta ja ylätyyliseltä, kun se on yleiskielessä jo aikoja sitten korvattu itämurteista poimitulla kesä-sanalla. Virressä vaikutelmaa tehostaa vielä alkusointuinen sanayhdistelmä suvi suloinen.

Muissakin tapauksissa suvi on tehokas tunnelman luoja. Suvisunnuntai on autuaan rauhallinen ja kaunis. Suvituuli on lempeä ja lauha, suvipäivä lämmin ja suviyö romanttinen. Kesän alkaessa suunnitellaan proosallisesti aikatauluja ja lasketaan rahoja, mutta suven kynnyksellä haaveillaan tulevan suven parhaista hetkistä.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehdessä 6/2018

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

Tieteessä 6/2018 

PÄÄKIRJOITUS

Eläköön uteliaisuus

Leikkisä mieli ja villit ideat potkivat maailmaa eteenpäin.

 

PÄÄUUTISET

Ystävyys syntyy 200 tunnissa

Läheinen suhde rakentuu yhteisissä riennoissa omalla ajalla.

Lintu suuntii kompassisilmin

Se näkee magneettikentän valoherkän proteiinin ansioista.

Ydin poikii mustia aukkoja

Linnunradan jättimäiselle Sagittarius A:lle löytyi 12 kaveria.

Atlantin merivirta jarruttaa

Hidastuminen varmistui sekä pinnalta että pohjalta.

 

ARTIKKELIT

Seitsemän mahdollista maailmanloppua

Kauhuskenaarioita riittää, mitä sanovat tutkijat.
Uhkaako jokin Maata meidän elinaikanamme?

Keskity! Siihen voi oppia

Ärsyketulva ei pääse häiritsemään tekemisiä,
kun käyttää aivojen toiminnanohjausjärjestelmää.

Kaikkien aikojen kalajuttu

Lohenpoikasten ei tarvitse kasvaa kassissa.

Opioidikriisi alkoi
joka kodin lääkkeestä

1800-luvulla oopiumia käyttivät kaikki.
Se oli halpaa ja hoiti vaivan kuin vaivan.

Antiaine kätkee mysteerin

Kyse on koko universumin olemassaolosta.

Otto Wille Kuusinen
käänsi takkia tarvittaessa

Punaisten ideologi teki itänaapurissa komean uran
pitämällä omana tietonaan, mitä mieltä asioista oli.

 

TIEDE VASTAA

Osaako norsu hypätä?

Missä digitaalinen tieto säilyy pisimpään?

Mihin avaruus laajenee?

Kuka syö Itämeren kalat?

Mikä on Tiede-lehden hiilijalanjälki?

Mistä johtuu raskauspahoinvointi?

 

KIRJAT

Remonttireiskana avaruudessa

Scott Kelly vietti vuoden Kansainvälisellä avaruusasemalla.

 

KUVA-ARVOITUS

Siinähän on ihan selvästi...

Klassikkopalsta kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia
ehden Facebook-sivustolle.

 

OMAT SANAT

Virsi kantoi kauas

Laulettu sana kuului puhuttua paremmin ja pidemmälle.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.