Tulevaisuudessa sairaan ei tarvitse miettiä, sopiiko lääke vatsalle tai onko annostus oikea. Tulostin tekee pillerin mittatilaustyönä.

Teksti: Petri Forsell

Tulevaisuudessa sairaan ei tarvitse miettiä, sopiiko lääke vatsalle tai onko annostus oikea. Tulostin tekee pillerin mittatilaustyönä.

Julkaistu Tiede-lehdessä 4/2013

Lääkkeet ovat sadan viime vuoden aikana kehittyneet huimasti ja kohentaneet elämän laatua enemmän  kuin osattiin kuvitella. Samaan aikaan lääkkeiden valmistus ja jakelu ovat polkeneet paikallaan. Pillereitä, kapseleita ja liuoksia tehdään turhaan valtavia määriä. Yksin Suomessa apteekkeihin palautuu puolitoista miljoonaa lääkepakkausta vuosittain.

Sama lääke ei käy kaikille, mutta usein sopiva valmiste löytyy vasta pitkän ja kalliin kokeilun jälkeen. Myös oikean annoksen haarukoiminen on vaivalloista. Potilas ei saa tarpeeksi apua 25 milligramman pilleristä mutta 50 milligrammaa on liikaa. Pillerien murentelu onkin tuttua monelle pitkäaikaissairaalle.

Joskus oikean valmisteen ja annoksen etsintä päättyy kohtalokkaasti. Suomessa lääkemyrkytys on syy tai osasyy yli tuhanteen kuolemaan vuosittain.

Tulevaisuudessa lääkkeet räätälöidään jokaiselle erikseen ja myös annostellaan täsmällisesti. Tähän päästään tekniikalla, joka on kopioitu tavallisesta mustesuihkutulostimesta. Musteen sijaan kirjoituspää vain suihkii lääkeainetta. Muutaman sadan euron hintainen tulostin pystyy puristamaan säiliöstä jopa gramman tuhannesosan tippoja. Näin potilaalle saadaan paras mahdollinen määrä lääkettä.

Tulostin annostelee

Jo muutaman vuoden kuluttua lääkäri voi kirjoittaa reseptin, joka määrää lääkettä vaikkapa 9,2 milligrammaa.

Apteekkari asettaa mustesuihkutulostimeen lääkeainesäiliön, valitsee oikean annoksen tietokoneelta ja tulostaa sen syötävälle alustalle, esimerkiksi tärkkelys- tai sokerikalvolle. Lääkeaineita saattaa olla tulosteessa useitakin, mikäli ne voi yhdistää ongelmitta.

Suomessa Åbo Akademi, Aalto-yliopisto ja Helsingin yliopisto sekä eräät yritykset ovat mukana Teknologian kehittämiskeskuksen Tekesin hankkeessa, jossa tutkitaan lääkeprinttauksen materiaaleille asettamia vaatimuksia. Tutkijat selvittävät, millaiset lääkkeet soveltuvat suihkutulostimeen ja millainen on ihanteellinen alusta.

Aivan joka kirkonkylän apteekissa lääkkeitä ei lähivuosina tulosteta. Åbo Akademin professori Niklas Sandler arvioi, että tekniikan suurimmat hyödyt saavutetaan sairaaloissa, joissa lääkkeitä käytetään hyvin pieninä annoksina etenkin lasten ja vanhusten hoitoon. Kotikäyttöön lääke­printterit tuskin tulevat, turvallisuussyistä.

Lääkkeiden tulostinannostelu saattaa soveltua myös maailman köyhimpien terveydenhuoltoon tai katastrofialueille. On yksinkertaisempaa lennättää hätää kärsiville pullo kemikaalia ja tulostin kuin kymmeniätuhansia lääkepakkauksia.

Tulostin valmistaa

Tutkijat tähtäävät kuitenkin kauemmas. Seuraavassa vaiheessa tulostin valmistaa myös lääkeaineen. Skottiprofessori Lee Cronin hahmottelee valmistusta 3D-tulostimella, joka nykyään tekee kolmiulotteisia esineitä tai niiden osia.

Valmistuksen ytimessä on tietokoneohjelma, joka suunnittelee valmistusvaiheet. Ensin ohjelma tulostaa alustan, jossa lääke syntyy. Kokeissaan Cronin on käyttänyt edullista saniteettitiloihin tarkoitettua silikonimassaa.

Kun kemisti valmistaa haluamiaan yhdisteitä, hän kaataa kemikaaleja astiasta toiseen tietyssä järjestyksessä. Tulostin jäljittelee samaa tekemällä alustaan erikokoisia ja -muotoisia syvennyksiä. Ne määräävät, missä järjestyksessä ja millä nopeudella kemikaalit reagoivat keskenään. Useissa reaktioissa tarvitaan lisäksi katalyyttejä eli apuaineita. Ne voidaan printata suoraan alustan pintaan.

Professori Cronin arvioi, että melko vähäisellä määrällä eri ”musteita” eli kemikaaleja voi tuottaa minkä tahansa orgaanisen molekyylin. Teoriassa lääkkeitä saisi alkuaineista – hapesta, vedystä, hiilestä ja typestä – mutta käytännössä on viisaampaa toimia niin kuin nykyisissä lääketehtaissa toimitaan ja käyttää lähtöaineina sopivia yhdisteitä, esimerkiksi etikka- ja salisyylihappoa sekä alkoholia.

Tulostin räätälöi

Ei ole kahta samanlaista ihmistä, joten ihanteellisen lääkkeen ja sen annoksen pitää sopia yhteen potilaan aineenvaihdunnan ja sisäerityksen kanssa. Tähän päästään, kun lääkkeet tehdään mittatilaustyönä.

Tässä visiossa mitat lääkettä varten saadaan dna-näytteestä. Kuten räätäli selvittää asiakkaansa ruumiinrakenteen ja valitsee oikeat mallit ja materiaalit, tulevaisuuden farmaseutti mittaa, millainen on potilaan geneettinen kokoonpano.

Farmaseutti tutkii myös, miten taudinaiheuttaja, oli se virus, bakteeri tai syöpäsolu, sairastuttaa elimistön. Tätä varten hänellä on käytössään valtava kemial­linen tietokanta, josta voi katsoa, mitä proteiineja mikin geeni koodaa ja mitkä geenit ovat minkin taudin takana.

Analyysi osoittaa ehkä, että potilaan immuunijärjestelmä ei tunnista viruksen neuraminidaasi-proteiinia. Sen takia­ hän potee päänsärkyä ja kuumeilee, mutta pahimmillaan puolustusjärjestelmän pettäminen voi johtaa hengenvaaralliseen keuhkotulehdukseen.

Tietokone selvittää, mikä kymmenistä neuraminidaasin alatyypeistä oireet ai­heuttaa ja millä lääkkeellä proteiinin vaikutuksen voi estää. Farmaseutti lataa tulostimeen tarvittavat raaka-aineet ja tulostusohjelman ja painaa katkaisijaa.

Kun lääke on valmis, hän vielä testaa koeputkessa, että se tehoaa halutulla tavalla taudinaiheuttajaan. Vasta sitten potilas saa lääkkeensä, jonka annostus on mitoitettu jo gramman miljoonasosan tarkkuudella.

Petri Forsell on vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Hyvä harrastus – ja helppo. Lukemista löytyy aina. Kuva: Shutterstock

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

Tietokirjan järki on selvä: saa tietoa, jolla jäsentää maailmaa ja vaientaa mutuilijat. Riittävästi tietoa hankkimalla tulee asiantuntijaksi, ja sillä on selvä hyötyarvo.

Entä missä on fiktion lukijan tulosvastuu? Mitä itua on kuluttaa aikaansa tuntitolkulla hatusta vedettyjen ihmisten hatusta vedettyihin edesottamuksiin? Paljonkin: romaani tai novelli opettaa toimimaan muiden ihmisten kanssa.

Fiktio simuloi sosiaalista maailmaa, esittää asiaa tutkinut Toronton yliopiston psykologian professori Keith Oatley. Niin kuin lentosimulaattori opettaa lentotaitoja, sosiaalisten tilanteiden simulaattori – romaani – opettaa sosiaalisia taitoja.

Kokeet vahvistavat, että fiktiota lukeneet tajuavat paremmin so­siaalisia kuvioita kuin tietotekstiä lukeneet. 

Suvaitsevaisuus kasvaa

Kuvitteellisesta tarinasta on sekin ilo, että pääsee väliaikaisesti jonkun toisen nahkoihin. Samastuminen tarinan henkilöön voi muuttaa lukijan käyttäytymistä ja pistää asenteet uusiksi, ovat kokeillaan osoittaneet Ohion yliopiston tutkijat.

Samastumisella on vaaransa. Romaanin aiheuttama itsemurha-aalto koettiin 1700-luvun lopulla, kun nuoret onnettomat miehet matkivat Johan Wolfgang von Goethen päähenkilön tekoa Nuoren Wertherin kärsimyksissä.

Ohiolaistutkimuksessa vaikutus oli rakentavampi: kun nuoret aikuiset olivat lukeneet tarinan miehestä, joka meni äänestämään, he menivät hanakammin vaaliuurnille vielä viikon kuluttua lukemisesta. He olivat saaneet kansalaishyvetartunnan.

Valkoihoisten suvaitsevaisuutta taas kasvattivat tarinat, joissa päähenkilö osoittautui homoseksuaaliksi tai afroamerikkalaiseksi. Lukijoilta karisi myös stereotypioita. Tämä kuitenkin edellytti, että päähenkilön ”erilaisuus” paljastui vasta tarinan myöhemmässä vaiheessa ja lukijat olivat ehtineet asettua hänen nahkoihinsa.

Stressi väistyy

Kun uppoutuu lukemaan, maailman meteli jää kauas ja paineet hellittävät. Tuttu tunne, josta on myös tieteelliset näytöt: lukeminen poistaa stressiä.

Terveystieteen opiskelijat saivat Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa lukeakseen netistä ja aikakauslehdestä poimittuja artikkeleita, jotka käsittelivät historiallisia tapauksia ja tulevaisuuden innovaatioita. Aihepiirit olivat siis kaukana tenttikirjojen pakkolukemistosta.

Puolentunnin lukutuokio riitti laskemaan verenpainetta, sykettä ja stressin tuntua. Huojennus on yhtä suuri kuin samanpituisella joogahetkellä tai televisiohuumorin katselulla. Mikä parasta, apu löytyy helposti, lukemista kun on aina saatavilla.

Sanasto karttuu

Kirjoitettu kieli on ylivoimaisesti suurempi uusien sanojen lähde kuin puhuttu. Erot lasten sanavaraston runsaudessa voi johtaa suoraan siihen, miten paljon he altistuvat erilaisille teksteille, vakuuttavat lukemisen tutkijat Anne Cunningham ja Keith Stanovich.

Tiuhimmin uutta sanastoa kohtaa tieteellisten julkaisujen tiivistelmissä: tuhatta sanaa kohti harvinaisia on peräti 128. Sanoma- ja aikakauslehdissä harvinaisten sanojen tiheys nousee yli 65:n ja aikuisten kirjoissa yli 50:n.

Lastenkirjakin voittaa sanaston monipuolisuudessa televisio-ohjelman mennen tullen. Lapsilukija kohtaa kirjassa yli 30 harvinaista sanaa tuhatta kohti, kun aikuisten telkkariviihdettä katsoessa niitä tulee vastaan 23 ja lastenohjelmissa 20.

Juttelukaan ei pahemmin kartuta sanavarastoa. Aikuispuhe sisältää vain 17 epätavallista sanaa tuhatta kohti.

Syntyy omia ajatuksia

Ihmisen aivoja ei ole ohjelmoitu lukemaan. Kun taito kehittyi 5 500 vuotta sitten, näkemiseen, kuulemiseen, puhumiseen ja ajatteluun rakentuneet alueet alkoivat tehdä uudenlaista yhteistyötä.

Nyt olemme jälleen uudenlaisen lukukulttuurin alussa. Verkkolukeminen on tullut jäädäkseen, ja jotkut pelkäävät, että tyhmistymme, kun totutamme aivomme ärsyketulvaan ja pikaselailuun netissä. Tiedonvälitys on lisääntynyt räjähdysmäisesti mutta niin myös häly.

Syventyvän lukemisen kohtalosta kantaa huolta professori Maryanne Wolf Tufts-yliopistosta. Tapaa näet kannattaisi vaalia. Aivokuvaukset paljastavat, että paneutuva lukija käyttää laajasti molempia aivopuoliskojaan. Hän ei vain vastaanota kirjoittajan sanomaa vaan vertaa sitä aiemmin hankkimaansa tietoon, erittelee sitä ja rakentaa omaa ajatteluaan. Pintalukijalla ei tähän ole aikaa.

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Nuorten alkoholin käyttö kasvoi vuoteen 1999, joka oli myös kaikkein kostein vuosi. Silloin vain joka kymmenes yhdeksäsluokkalainen ilmoitti, ettei ollut koskaan käyttänyt alkoholia.

Sittemmin täysin raittiiden osuus on moninkertaistunut, ilmenee vuoteen 2015 ulottuneesta eurooppalaisesta, nuorten päihteidenkäyttöä käsittelevästä Espad-tutkimuksesta.

Jopa muut eurooppalaiset jäävät jälkeen. Suomessa täysin raittiita 15–16-vuotiaista nuorista on joka neljäs, kun Euroopassa heitä on keskimäärin joka viides.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen THL:n erikoistutkija Kirsimarja Raitasalo kollegoineen on ­koettanut tunnistaa niitä nuoruuden muutoksia, jotka voisivat selittää humalan hiipumista.

Ratkaisevaa näyttää olleen ainakin se, että alaikäisten on yhä vaikeampi saada alkoholia. Nykynuoret kokevat sen selvästi hankalammaksi kuin aiemmat ikäpolvet.

Kauppojen omavalvonta on osaltaan tehonnut. Kassoilla kysytään kaikilta alle 30-vuotiaan näköisiltä papereita.

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

”Tietoisuus alkoholin haitoista on ehkä lisääntynyt. On tullut paljon tutkimustietoa esimerkiksi siitä, miten alkoholi vaikuttaa nuorten aivojen kehitykseen”, Raitasalo pohtii.

Nuorten omakin maailma on muuttunut toisenlaiseksi. Älylaitteet, pelit ja sosiaalinen media kyllästävät arkea. Pussikaljoittelu joutuu kilpailemaan monen muun kiinnostavan ajanvietteen kanssa ja on ehkä osittain hävinnyt niille.

Juovuksissa olemisesta on ehkä tullut myös tyylirikko. Nuoret eivät enää näytä arvostavan kännissä örveltämistä.

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25784
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1189
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

En kyllä usko, että rahalla on iso merkitys ja veikkaan, että käytettävissä olevat rahat on vain kasvaneet, jos verrataan vaikka omaan nuoruuteen. Ei viina suomessa ole niin kallista, etteikö köyhälläkin olisi varaa dokailla. Oma junnu ei läträä lainkaan viinan kanssa. Iso osa kavereistakaan ei, vaikka osa ilmeisesti jonkin verran lipittelee. Kyllä nuorten asenteet on mielestäni muuttuneet ihan selkeästi. Ehkä alkoholipolitiikka on toiminut? Kotoa ei meillä kyllä tällaista ole opittu...
Lue kommentti

Panterarosa: On selvää, että "Partitava kisaa kurupati-kuvaa" ei oikein aukene kehitysmaalaisille N1c- kalmukinperseille.