Kun dosentti Petteri Arstila aloitteli omaa tutkijanuraansa 1990-luvulla, immunologia ei ollut ’hot topic’ -tutkimusta Meilahden kampuksella.
– Joskus tuntui suorastaan yksinäiseltä, Arstila muistelee. – Onkin ollut hienoa nähdä tämän tutkimusalan kehittyminen ja se, miten lääketieteellisen tutkimuksen eri alueet ovat yllättäen kohdanneet toisensa immunologiassa.
Arstilan tutkimuskohde on T-solujen eli lymfosyyttien toiminta immuunijärjestelmän säätelijöinä.
– Haluamme tietää, mikä T-solujen toiminnassa ja immuunipuolustuksen säätelyjärjestelmässä on pielessä silloin, kun kehittyy autoimmuunitauti. Tämän selvittämiseksi täytyy kuitenkin ensin ymmärtää, miten T-solut toimivat silloin kun kaikki on kunnossa.
Lymfosyyttejä on tutkittu jo pitkään, ja niistä tiedetään Arstilan mukaan ”kaikenlaista”. Suurin osa tiedosta on kuitenkin peräisin eläinmalleissa tehdyistä tutkimuksista. Ihmisiä koskeva tutkimus on rajoittunut lähinnä verinäytteisiin.
– Niinpä tiedämme lopultakin hyvin vähän siitä, miten T-solut toimivat ihmisen imusolmukkeissa, suolistossa ja iholla eli sellaisilla pinnoilla, joiden kautta taudinaiheuttajat tunkeutuvat elimistöön. Juuri tätä me ryhdymme nyt tutkimaan Rochen myöntämällä apurahalla.
Aluksi tutkimuskohteena ovat terveet kudokset, myöhemmin mukaan otetaan myös potilasnäytteitä. Kovin suuria näytemääriä tutkimukseen ei kerätä.
– Periaatteena on tutkia pieni määrä näytteitä perinpohjaisesti sen sijaan että tutkittaisiin suuri määrä näytteitä pintapuolisesti, Arstila sanoo.
– Tavoitteena on kartuttaa perustietoa T-solujen toiminnasta ja oppia entistä paremmin ymmärtämään ihmisen immuunipuolustusjärjestelmän toimintaa sekä autoimmuunisairauksien mekanismeja. Tätä perustietoa tarvitaan, jotta oppisimme ehkäisemään ja hoitamaan autoimmuunisairauksia ja pystyisimme kehittämään immunologisia hoitoja.
Ovelat mikrobit ja juonikkaat syöpäsolut
Miten mikrobit huijaavat immuunipuolustusjärjestelmää niin että pääsevät tunkeutumaan kehoon tulematta tuhotuiksi? Tätä mikrobien immuuniväistöä professori Seppo Meri on tutkinut väitöstyöstään lähtien.
– Yksi mikrobien käyttämistä keinoista on se, että ne sitovat pinnalleen puolustusjärjestelmän hyökkäykseltä suojaavaa säätelymolekyyliä nimeltä faktori H, Meri sanoo.
Faktori H:n keskeinen rooli immuunijärjestelmän toiminnassa on ollut yksi Meren ja dosentti Sakari Jokirannan tutkijanuran tärkeimpiä havaintoja.
Vuosien myötä Meren tutkimus on laajentunut mikrobien immuuniväistöstä monille muillekin immunologian osa-alueille. Nyt mukaan on tulossa vahvasti myös syöpäimmunologia, yksi tämän päivän kuumista tutkimuskohteista ympäri maailmaa. Immunologisista hoidoista odotetaan merkittäviä läpimurtoja syöpärintamalla.
Vasta-aineisiin perustuvia immunologisia syöpälääkkeitä on ollut käytössä jo jonkin aikaa, ja niistä on löytynyt tehokas hoito muun muassa B-solulymfoomiin. Uusinta uutta alalla ovat kuitenkin T-soluaktivaatioon perustuvat lääkkeet, joita Meri nimittää immunoaktivaattoreiksi. Ne estävät syöpäsoluja ”dumppaamasta” herättämäänsä immuunivastetta alkuunsa.
Immuunipuolustusjärjestelmä nimittäin kyllä reagoi ensimmäisiin syöpäsoluihin ja valmistautuu hyökkäykseen. Hyökkäys kuitenkin tyrehtyy alkuunsa, sillä syöpäsoluilla on kyky aktivoida T-solujen jarrumekanismi. – Immunoaktivaattorit estävät jarrumekanismin käytön, jolloin immuunipuolustus hyökkää tehokkaasti syöpäsoluja vastaan, Meri selittää.
Valitettavasti valloilleen päässeet puolustajat eivät aina erota omia ja vieraita, vaan hyökkäävät myös terveiden solujen kimppuun. Seuraukset voivat olla kohtalokkaat.
– Ensimmäisten T-solujen jarrumekanismiin kohdistuvien lääkkeiden ongelmana oli juuri huono kohdistus. Sivuvaikutukset olivat vakavia. Uudemmat lääkkeet on kohdistettu T-solujen ja syöpäsolujen vuorovaikutukseen, siihen miten syöpäsolu vetää T-solun jarrun päälle.
Meren ryhmän uudessa tutkimusprojektissa etsitään syöpäsolujen pinnalta rakenteita, jotka sitovat faktori H:ta ja siten suojaavat solua immuunipuolustukseen kuuluvan komplementtijärjestelmän hyökkäykseltä.
– Etsimme keinoa estää syöpäsolun suojautuminen komplementilta. Tähän projektiin saimme Rochen immunologian apurahan.
Meri on kiinnostunut myös selvittämään niitä mekanismeja, joilla syöpäsolut estävät niin sanotun membraanituhokompleksin toimintaa. Puolustusjärjestelmään kuuluva membraanituhokompleksi poraa kohdesolun solukalvoon reiän.
– Syöpäsolu pystyy estämään tällaisen komplementtireiän syntymistä ja joko heittämään tuhokompleksin pois pinnaltaan tai nielaisemaan sen solun sisään tuhottavaksi.