Kehoon istutettu mikrosiru on ensi kertaa annostellut jokapäiväistä lääkettä. Potilaat olisivat ottaneet toisenkin kierroksen.

Teksti: Mikko Puttonen

Kehoon istutettu mikrosiru on ensi kertaa annostellut jokapäiväistä lääkettä. Potilaat olisivat ottaneet toisenkin kierroksen.

Vain otettu lääke auttaa, muistutti kampanja muutama vuosi sitten. Hyvästä syystä. Ihmiset ovat kovin lepsuja noudattamaan lääkitystään.

Tutkimusten mukaan vain puolet pitkäaikaista sairautta potevista ottaa lääkkeensä niin kuin kuuluu. Laiminlyönnillään ihmiset menettävät lääkkeiden terveyshyödyt, ja rahaakin hukkaantuu.

Tiedeviikolla Vancouverissa Massachusettsin teknisen yliopiston MIT:n ja MicroCHIPS-yhtiön tutkijat esittelivät keksinnön, joka voi siirtää ongelman historiaan ainakin joissakin lääkkeissä. Keksintö on ihon alle istutettava mikrosiru, joka vapauttaa ohjelmoidusti lääkkeen potilaan elimistöön.

– Lääkehoitoon sitoutuminen on sataprosenttista, totesi MicroCHIPS-yhtiön toimitusjohtaja Robert Farra.

Lääkkeenjakeluimplanttia kokeili neljän kuukauden ajan seitsemän tanskalaista 65–70-vuotiasta naista, jotka sairastavat luita haurastuttavaa osteoporoosia. Kuhunkin laitteeseen oli ladattu parikymmentä yksittäistä annosta teriparatidi-nimistä lääkettä. Tavanomaisessa hoidossa aine otetaan pistoksena, nyt potilaat saivat päiväannoksensa mikrosirusta.

Parantaa huomaamattomasti

Muistitikun kokoinen metalliesine lantion seutuvilla vatsassa saattaa kuulostaa kiusalliselta lisukkeelta omassa kehossa. Tutkimukseen osallistuneet naiset kuitenkin kertoivat, etteivät he tunteneet implanttia ja unohtivat usein kantavansa sitä. He olivat myös valmiita käyttämään laitetta toistekin.

Istutteen asettaminen paikalleen ei ole mittava operaatio. Se hoituu paikallispuudutuksessa lääkärin vastaanotolla puolessa tunnissa.

Automaattisesti lääkityksestä huolehtiva siru säästää potilaat paitsi pistoksilta myös huolelta, onko lääke tullut otettua. Osteoporoosi on juuri niitä kroonisia sairauksia, joissa lääkityksen laiminlyönti on hyvin tavallista. Vain neljännes potilaista vie teriparatidikuurinsa kunnialla loppuun.

– Osteoporoosi ei anna jokapäiväistä huomautusta, että olet sairas. Olo tuntuu hyvältä, joten motivaatio antaa itselleen pistos päivittäin on olematon, huomautti MIT:n professori Michael Cima.

Pärjää perinteiselle pistokselle

Kokeissa laite toimi erinomaisesti, kehuvat tutkijat, jotka raportoivat keksinnöstään myös Science Translational Medicine -lehdessä. Mittaukset todistivat, että teriparatidi imeytyi potilaiden elimistöön aivan yhtä hyvin kuin tavanomaisin pistoksin annettuna. Kaikenlaisten implanttien päälle muodostuva ohut kudoskerros ei mitenkään estänyt lääkkeen kulkua. Lääke myös lisäsi luunmuodostusta kuten pitää.

Osteoporoosi ei ole ainoa sairaus, jonka lääkitystä voisi siirtää implantin huolehdittavaksi. Siru kävisi korvaamaan pistoksia myös ms-taudin, syövän ja kivun hoidossa. Ratkaisevaa on lääkkeen annoskoko: se pitää voida laskea mikrogrammoissa.

– Milligrammaa suuremmilla annosmäärillä tällaista menetelmää ei kannata käyttää. Esimerkiksi antibiootteja tarvitaan liian paljon, satoja milligrammoja per annos. Insuliinikaan ei sovi näin annettavaksi, mutta sen sijaan muut diabeteslääkkeet sopivat, Cima kertoi.

Fiksumpi kuin edeltäjänsä

Erilaisia istutteita on käytetty ihmisen terveyden hoidossa jo pitkään. Sydänpotilaat voivat kantaa rinnassaan tahdistinta tai rytmihäiriötä korjaavaa defibrillaattoria. Kroonisesta kivusta kärsivät saavat halutessaan lievityksensä ihonalaisesta lääkepumpusta, joka annostelee ohjelmoidusti ohuen letkun kautta kipulääkettä haluttuun kohtaan kehoa.

Uusi lääkkeenjakelusiru on kuitenkin edellisen sukupolven implantteja älykkäämpi vekotin. Ensinnäkin se on jonkin verran pienempi eikä siihen kytketä mitään johtoa tai letkua. Siru voidaan ohjelmoida etukäteen luovuttamaan lääkeannokset haluttuina aikoina, mutta lisäksi sitä voi säädellä langattomasti kehon ulkopuolelta.

Testatuissa siruissa lääke oli pakattu pikkuruisiin, 0,0006 millilitran säiliöihin. Ne oli suljettu ohuella platina- ja titaanikalvolla, joka suli pois, kun siihen johdettiin sähkövirta. Silloin lääke vapautui elimistöön. Kokeessa siru sisälsi vain kaksikymmentä annosta, mutta MicroCHIPS kehittelee jo samankokoista uutta mallia, joka sisältäisi 365 säiliötä eli lääkeannokset vuoden jokaiselle päivälle.

Seuraavaksi tulee tekorauhanen

Tulevaisuudessa tutkijat aikovat yhdistää lääkkeenjakelijaan myös anturin, joka tarkkailee elimistön tilaa.

– Mikrosiru voisi laskea lääkkeen elimistöön anturin antaman palautteen perusteella. Laite esimerkiksi tunnistaisi sydänkohtauksen ensiviitteet ja antaisi lääkkeet sen ehkäisemiseksi, visioi koko idean isä, professori Robert Langer MIT:stä.

Sirun ja anturin yhdistelmä toimisi käytännössä kuin elimistön tilaa säätelevä umpirauhanen tai sisäelin.

Vielä ei olla noin pitkällä. Langer sai idean lääkkeenjakelijasta, kun hän katseli televisiosta mikrosirutekniikkaa käsittelevää dokumenttia. Siitä on jo 15 vuotta, ja vielä pitää odottaa joitakin vuosia, ennen kuin siru on osa jokapäiväistä terveydenhoitoa.

Näin lääkkeenjakelusiru toimii

– Implantti on helppo asettaa kehoon, eikä se kuulemma tunnu.

– Siru ohjelmoidaan langattomasti päästämään lääke elimistöön. Sitä voidaan tarkkailla ja hallita etänä.

– Lääke sijaitsee koteloissa, joiden tilavuus on 600 nanolitraa. Kokeessa kukin annos oli 40 mikrogrammaa. Kotelon sulkevat platinasta ja titaanista valmistetut päällyskalvot.

– Päällyskalvoihin johdetaan sähkövirta, joka sulattaa ne. Silloin luukku aukeaa, lääke vapautuu ja säiliö tyhjenee.

– Seuraava annos annetaan seuraavasta kotelosta. Kehitteillä on siru, joka sisältäisi 365 säiliötä. 

Suomalaistutkija havaitsi, että maaseudun monimuotoinen luonto saattaa suojata koiria allergialta. Se antaa tukea biodiversiteettihypoteesille.

Kaupunkilaiskoirilla on enemmän allergioita kuin maaseudulla asuvilla. Vähiten allergioita on koirilla, jotka elävät maalla maalaismaiseen tapaan monilapsisessa, muitakin eläimiä omistavassa perheessä ja saavat ulkoilla vapaasti kotipihalla.

Tällaisia asioita koirista Jenni Lehtimäki sai selville väitöstutkimuksessaan, josta Helsingin Sanomat kertoo jutussaan.

Ihmisistä tosin ei samanlaista yhteyttä löytynyt allergioiden ja asuinpaikan väliltä.

Lehtimäki testasi biodiversiteettihypoteesia. Sen mukaan immuunijärjestelmämme häiriintyy ja allergian tapaiset tulehdusperäiset sairaudet lisääntyvät, kun ympäristön monimuotoisuus hupenee ja me altistumme entistä vähemmille luonnon mikrobeille.

Väitöskirja koostui neljästä tutkimuksesta, joista kaksi käsitteli lapsia ja kaksi lemmikkikoiria.

Kummassakaan lapsitutkimuksessa ei löytynyt merkittävää yhteyttä allergioiden ja ihon mikrobien tai luonnon monimuotoisuuden välillä.

Toisin oli lemmikkien laita. Koiranomistajille suunnatun kyslytutkimusken mukaan sairaimpia olivat kaupunkilaiskoirat, joista noin 17 prosentilla oli allergiaa. Maalla osuus oli viitisen prosenttia.

”Kysely osoittaa ensimmäistä kertaa urbaanin ympäristön ja muun nisäkkään kuin ihmisen allergian välisen yhteyden”, Lehtimäki kertoo.

Vielä selvemmän näytön tarjoaa neljäs tutkimus, johon osallistui yhteensä 170 labradorinnoutajaa ja suomenlapinkoiraa.

Se paljasti, että eniten allergioista kärsivät kaupungissa esimerkiksi kerrostalossa asuvat koirat, joilla on ”urbaani elämäntyyli”. Niiden hoidosta vastaa yksi ihminen, joka harrastaa monenlaista ja lenkkeilee paljon koiran kanssa.

Harvinaisimpia allergiat ovat maalaiseen tapaan maalla elävillä koirilla. Niiden iholla on viljalti ympäristöstä peräisin olevia bakteereja.

Lehtimäki ihmettelee, miksi ympäristön ja allergian yhteys tuli ilmi koirilla muttei lapsilla.

”Allergia on monimutkainen sairaus ja ihmiselämä on monimutkaista, mikä saattaa piilottaa ympäristön vaikutuksen”, hän miettii.

Täysin piiloon ihminen ei kuitenkaan jäänyt. Kyselytutkimuksessa paljastui, että jos allergia vaivaa koiraa, omistajakin on todennäköisesti allergikko. Tämä johtuu epäilemättä jostain yhteisestä tekijästä koiran ja omistajan elämäntavoissa tai ympäristössä.

”Maaseutumaisessa ympäristössä koiran ja ihmisen elimistö altistuu mikrobeille, jotka jollakin tavalla tukevat immuunijärjestelmän toimintaa”, Lehtimäki toteaa.

Kysely

Uskotko biodiversiteettihypoteesiin?

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

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

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.