Pakko kysyä heti kärkeen: miksi Suomi? Olisi Mark Dalylla (@dalygene) ollut muitakin vaihtoehtoja, sikäli kun Harvardin yliopiston genetiikan professorin tarvitsisi lähteä minnekään.
Sama ihmettely on tullut Dalylle vastaan jo monta kertaa Helsingin yliopistossa vietetyn vuoden aikana.
— Suomi tarjoaa ainutlaatuisen ympäristön perimän tutkijalle, Daly painottaa.
Yli 130 000 tieteellisen viittauksen mies työskentelee nyt Meilahdessa, Biomedicum 2:n kolmannessa kerroksessa ja johtaa Suomen molekyylilääketieteen instituutti FIMMiä (@FIMM_UH). Bostonista Helsinkiin muuttivat myös vaimo ja neljä lasta.
— En etsinyt töitä. Asemani Bostonissa oli itse itselleni räätälöimä, aivan loistava paikka tehdä tutkimusta. Mutta Suomessa on mahdollisuuksia, joita siellä ei ole.
Jokaisella suomalaisella on henkilötunnus. Niinpä suurten ihmisjoukkojen seuraaminen kehdosta hautaan on mahdollista tavalla, josta Yhdysvalloissa voi vain unelmoida.
Suomessa on myös kattava kansallinen terveydenhoitojärjestelmä, joka kerää potilaista tietoa, arkistoi sen asianmukaisesti ja luovuttaa sitä edelleen tutkijoille. Yhtä toimivaa järjestelmää ei Pohjoismaiden ulkopuolella ole.
Kolmas geneetikkoa kiinnostava asia on suomalaisten uniikki perimä.
— Tutkimusmahdollisuudet ovat poikkeukselliset. Tavoitteenani on kehittää FIMMistä tutkimuskeskus, joka houkuttelisi mukaan parhaat biologian tutkijat ja opiskelijat ympäri Eurooppaa, vähän niin kuin CERN houkuttaa fyysikkoja Sveitsiin.
Tutti suussa tutkijaksi
Helsingin yliopistossa hykerreltiin, kun kovan tekijän rekrytointi varmistui. 51-vuotias Daly on tehnyt yli 30-vuotisen uran geenitutkimuksen etulinjassa.
Tutkijaan jo 1990-luvun alussa tutustunut professori Aarno Palotie (@APalotie) muistaa, kuinka nuoreen mieheen suhtauduttiin aikanaan vähän huvittuneesti.
— Mark tuli melkein tutti suussa Broad-instituuttiin, Palotie muistelee.
Jo silloin Dalysta näki, ettei kyseessä ollut ihan kuka tahansa, ei edes Bostonin tiedemaailman mittapuulla.
— Mark on aina ollut tinkimätön datan laadun ja puhtauden kanssa. Jos joku yrittää tarjota hänelle sinne päin olevia lukuja, hän saattaa olla täysin armoton, Palotie kertoo.
Avaruudesta soluihin
Alanvalinta oli sattumaa, ei äidinmaidosta imettyä. Broxtonin pikkukaupungisssa kasvanut kahden äidinkielenopettajan lapsi oli nuorena kova lukutoukka. Lukiossa matematiikka kuitenkin alkoi kiehtoa kirjallisuutta enemmän.
Opintolainan turvin MIT:n huippuyliopistoon päässyt nuori mies opiskeli alun perin fysiikkaa ja pohti uraa numeroiden parissa. Yhtenä vaihtoehtona oli pokeriammattilaisuus.
Ensimmäisen opiskeluvuotensa jälkeen hän päätyi kuitenkin kesätöihin laboratorioon, jossa analysoitiin geneettistä dataa.
— Nuorena ajattelin, että tieteen tulevaisuus on avaruuden valloittamisessa. Yliopistossa ymmärsin, että tulossa olisi biologian vuosisata, Daly kertoo.
Oivallusta auttoi sopiva seura. Dalyn työllistänyttä laboratoriota veti Eric Lander, josta tuli myöhemmin yksi perimää kartoittavan Human Genome -projektin johtohahmoista. Lander toimi toisena Dalyn väitöskirjan ohjaajista.
Tautien jäljille
Genetiikka ja siihen liittyvät datamassat sopivat hyvin numeroiden murskaamisesta innostuneelle Dalylle.
— Genetiikan historia on pitkälti laskennan historiaa. Jo kauan ennen kuin ymmärsimme DNA:n rakennetta tai geenejä, eri ominaisuuksien periytymistä seurattiin laskennallisesti. Että jos isä on AA ja äiti AB, niin miten ominaisuudet jakautuvat jälkikasvussa ja siitä eteenpäin.
Samantyylistä työtä, vain paljon mutkikkaampaa, Daly teki laskiessaan harvinaisia tauteja aiheuttavia geenejä tilastollisilla menetelmillä. Hän on tutkinut muun muassa Crohnin tautia, tulehduksellista suolistosairautta, joka on osoittautunut hankalaksi kartoitettavaksi: taudin syntyyn liittyy yli 200 geeniä.
Daly on viime vuosina kiinnostunut erityisesti skitsofreniasta, joka näyttäisi periytyvän vielä selvemmin kuin vaikkapa diabetes.
Geeliä ja matemaattisia työkaluja
1980-luvun lopulla geenitutkimus oli hyvin erilaista kuin tänä päivänä. Ihmisen genomia ei ollut kartoitettu. Emäsparien tai geenien määrästä ei ollut tarkkaa kuvaa.
Tutkimus perustui pitkälti muutamien satojen emäsparien kokoisten DNA:n pätkien tutkimiseen. Niistä pyrittiin löytämään selityksiä ennen muuta perinnöllisille taudeille. Emäspareja on yli kolme miljardia, joten tuolloiset otokset olivat hyvin pieniä.
Kun Daly aloitti tutkijana, näytteitä piti käsitellä radioaktiivisella geelillä, jotta säteily piirsi emäspareja filmeille. Niistä sitten etsittiin eroavaisuuksia silmämääräisesti.
Samoihin aikoihin Daly tutustui suomalaisiin geenitutkijoihin, joiden kanssa hän kävi läpi suomalaisille tyypillisten perinnöllisten tautien ilmenemistapoja.
1990-luvulla genetiikka otti ison harppauksen. Daly pääsi mukaan ihmisen genomin kartoittamiseen ja kehitti laskennallisia menetelmiä aineiston analysointiin. Laskennallisten työkalujen merkityksestä kertovat niiden saamat ennätykselliset tieteelliset viittaukset.
Tekniikka on vähitellen ajanut 1990-luvun keksintöjen ohi.
— Tänä päivänä voimme kartoittaa helposti ja edullisesti vaikka koko genomin — sen kun laitamme näytteen koneeseen.
Haplotyyppien voimalla
Daly teki suuren oivalluksen vuonna 2000, Human Genome -projektin ollessa jo lopuillaan. Hän tarkasteli muutoksia viidennessä kromosomissa.
— Aloimme huomata näytteissä erikoista systematiikkaa. Valtavan pitkässä dna-ketjussa oli vastaavuuksia, jotka ulottuivat paljon naapuriemäksiä pidemmälle. Jos emäspari oli A–T, myöhemmin ketjussa oli aina C–G.
Dalyn havainnot auttoivat ymmärtämään, miten genomi periytyy säännönmukaisina joukkoina, jotka nimettiin haplotyypeiksi. Analysoimalla ihmisen perimän haplotyyppiä voidaan vaikkapa päätellä, mistä hänen esi-isänsä ovat alkuisin. Haplotyyppeihin perustuvat monet suositut kaupalliset perinnöllisyystestit.
Haplotyyppien avulla opittiin myös tunnistamaan alttius perinnöllisille taudeille, vaikka kantajat eivät itse sairastaneet niitä.
Haussa: jalkapallotähti
Mitä riskejä genomitietoon liittyy? Pitäisikö lääkärin tai työnantajan saada tietää minun perimäni?
— Se huolestuttaa monia, mutta ei pidä liioitella kuvaa siitä, mikä merkitys perimällämme lopulta on, Daly toppuuttelee.
Perimä ei kerro siitä, kuka on hyvä työntekijä tai motivoitunut opiskelija. Ympäristö, elämäntavat, oma panostus ja ihan puhdas sattumakin ovat geenejä merkittävämpiä tekijöitä.
Esimerkiksi jalkapalloilija Lionel Messistä lapsena otettu geenitesti olisi voinut varoittaa, ettei lapsi kasva pitkäksi, eikä hänen urheilu-uraansa kannata panostaa. Maailman paras jalkapalloilija olisi voinut jäädä kehittymättä.
Entä voisiko ihmisten geenitieto auttaa räätälöidyn ruokavalion laadinnassa? Olisi kenties mahdollista tunnistaa geenien yhdistelmä, jonka ansiosta kananmunat eivät aiheuta korkeaa kolesterolia. Kaikkien ei siten olisi pakko karttaa samoja elintarvikkeita sairauksien pelossa.
Daly neuvoo miettimään, kuinka paljon tiedosta olisi hyötyä tutkimuksen vaivalloisuuteen ja riskeihin nähden.
— Vertailevan kokeen toteuttaminen pidemmällä aikavälillä olisi työlästä: toisten pitäisi syödä 10 kananmunaa viikossa, toisten kolme ja sitten katsottaisiin, mitä tapahtuu.
Junnaavassa kokouksessa ehtii nukkua
Mark Daly kokee olevansa Yhdysvalloissa introvertti, mutta Suomessa ekstrovertti. Itsekehu ei kuulu huippututkijan tyyliin, kollegoitaan hän sen sijaan kiittää moneen otteeseen. Oman roolinsa hän kuittaa vaatimattomasti:
— Olen ollut oikeassa paikassa oikeaan aikaan.
Tieteellisen työn tärkein sääntö on muistaa kyseenalaistaa omat hypoteesinsa, Daly tähdentää.
— Joskus ihmiset rakastuvat omiin teorioihinsa, mutta silloin kehitys ajaa helposti ohi. Omia oivalluksia pitää aina punnita uutta tietoa vasten. Löytöjä täytyy arvioida aina uudelleen.
Tinkimättömyys näkyy joissakin tilanteissa. Daly ei suhtaudu kovin rakentavasti virheisiin, ja jos kokouksessa ei päästä asiaan kiinni, hän voi ottaa vaikka torkut. Yliopistopolitiikka ei voisi vähempää kiinnostaa. Tutkija on tutkija, vaikka johtaakin instituuttia.
Jokainen näyte on arvokas
Daly puhuu innokkaammin tieteen tulevaisuudesta kuin itsestään. Erityisen innostunut hän on FIMMin luotsaamasta massiivisesta FinnGen-projektista, jonka on tarkoitus koota yhteen yli 500 000 suomalaista perimänäytettä.
— Haluaisin mieluusti enemmänkin näytteitä, jos vain mahdollista.
Sairaaloiden avulla on mahdollista saada näytteitä taudinkantajilta, joita on ehkä muuten vaikea tavoittaa, esimerkiksi potilaita, joiden taudit ovat puhjenneet vasta eläkeiässä.
— Harvinaisten tautien kohdalla jokainen lisänäyte on arvokas.
Suomalaisessa geeniperimässä on paitsi haitallisia myös myönteisiä muunnoksia.
— Suomalaisista löytyy geenimuunnosta, joka suojaa tyypin 2 diabetekselta. Olisi hyvin kiinnostavaa ymmärtää miten se toimii. Muunnos on ehkä pilkkonut jonkin geenin tai hiljentänyt toisen.
FinnGen on 60 miljoonan euron budjetillaan Helsingin yliopiston kaikkien aikojen toiseksi kallein tutkimushanke: vain tänä vuonna käynnistyvä Digitaalisen yksilöllistetyn syöpälääketieteen osaamiskeskus on sitä kalliimpi. FinnGen on saanut rahoitusta myös kansainvälisiltä lääkeyhtiöiltä.
Daly korostaa, etteivät lääkeyhtiöt saa yksinoikeutta tietoon.
— Yrityksiä kiinnostavat löytömme, joita he sitten voivat käyttää pohjana omille tutkimuksilleen. Ne voivat johtaa lääkkeiden kehittelyyn.
Trumpin maasta maailmalle
Juuri FinnGen on syy siihen, miksi Mark Daly on asettunut Helsinkiin. Hän ei hypännyt tuntemattomaan. Koko perhe on viettänyt aikaa Suomessa useana kesänä ja Helsinki oli tullut tutuksi. Koti Länsi-Helsingissä valikoitui lasten musiikkiharrastusten kautta: he pääsivät lähelle tuttua musiikkiopistoa, josta oli jo aiemmin sello lainassa.
Viime vuoden kevään Daly asui Helsingissä yksin, mutta syksyllä 2018 koko perhe asettui Suomeen. Myös vanhin, nyt täysi-ikäinen tytär, pääsi opiskelijavaihtoon Helsingin yliopistoon. Dalyn vaimon on tarkoitus edistää pitkällä tauolla ollutta väitöskirjaprojektiaan Suomessa.
Muuttoon vaikutti osaltaan Yhdysvaltain poliittinen ilmapiiri. Daly on jakanut Twitterissä presidentti Trumpiin kriittisesti suhtautuneita viestejä.
— Koimme perheen kanssa, että nyt on hyvä hetki nähdä vähän muutakin maailmaa.
Yhdysvallat vai Suomi?
Dalyn Twitter-tilillä on kuva, jossa hän poseeraa jäisellä Munkkiniemenrannalla. Viereinen kyltti kertoo, että uimaranta on suljettu. ”You don’t say”, kuuluu Dalyn lakoninen huomio.
Lumi on bostonilaisille tuttu ilmiö, mutta talven pimeys otti välillä koville. Pitkät työpäivät lyhentävät tutkijan yöunia. Lasten mentyä yöpuulle isällä alkaa usein uusi työrupeama, kun hän ottaa Skype-yhteyden Bostoniin.
Dalyllä on yhä Harvardin professuuri, johon hän käyttää neljänneksen työajastaan. Yhdysvalloissa professori käy noin kuuden viikon välein.
— Teemme paljon yhteistyötä Helsingin ja Bostonin välillä. Ei siis ole ihan helppoa sanoa, mikä osuus työstäni on mitäkin.
Häämöttääkö neljän vuoden päästä paluu Bostoniin?
— En haluaisi luopua Harvardista, mutta toisaalta myös Helsingin jättäminen tuntuisi älyttömältä, Daly muotoilee.
— Uskon voivani jatkaa yhteistyötä molemmissa yliopistoissa myös jatkossa.
Artikkeli on julkaistu Yliopisto-lehden numerossa Y/03/19.