ImmunoGarden - hiekkalaatikkoleikeistä panssaria immuunipuolustukseen

Ympäristösi voidaan muuttaa sairauksia ehkäiseväksi. ImmunoGarden tuottaa luonnonmukaisia viherrakennus- ja maisemointimateriaaleja, jotka tukevat immuunipuolustuksen luontaista säätelyä ja kehittymistä sekä lapsilla että aikuisilla.

Autoimmuunisairauksia tunnetaan tällä hetkellä jo yli 80 erilaista ja joka viides ihminen maailmassa kärsii näistä sairauksista. Syy, miksi immuunivälitteiset sairaudet lisääntyvät globaalisti, on ihmisen vähentynyt yhteys luontoon ja maatalousympäristöön.

Maa- ja metsätalouden sivutuotteena syntyy luonnonmateriaaleja, joissa on hyvin monimuotoinen mikrobiyhteisö. Tätä mikrobiyhteisöä ei pystytä viljelemään laboratorio-olosuhteissa, ja sen kasvu on hidasta ja lähes inaktiivista. Tämä monimuotoinen mikrobiyhteisö tutkitusti kuitenkin tukee immuunipuolustuksen luontaista kehittymistä. ImmunoGardenissa hyödynnetään tätä mikrobiyhteisöä osana puutarha- ja maisemointituotteita.

– Ainutlaatuiseksi innovaation tekee se, että tuotteissa hyödynnetään luonnon tuotantomateriaalien sivuainevirtoja ja vain niissä esiintyvää, aiemmin hyödyntämätöntä, luonnon mikrobiyhteisöä, kertoo hankkeen vetäjä dosentti Aki Sinkkonen.

ImmunoGarden on investointi lasten tulevaisuuteen

Luonnon ympäristöissä on mahdollisuus suoraan mikrobikontaktiin, jolloin immuunipuolustus pääsee luontaisesti kehittymään vahvaksi. Sen sijaan kaupunkiympäristössä elävien ylihygieenisyys, ja antibioottien käyttö yleensä, lisäävät tutkitusti autoimmuunisairauksia. 

ImmunoGarden ratkaisee kaupunkilaisten immuunipuolustuksen ongelmat luonnonmukaisella tavalla. 

– Hankkeen visio on, että kaupunkilaiset käyttävät metsäluonnon mikrobiyhteisön sisältäviä puutarha- ja maisemointituotteita, jolloin tämä metsäkylpy ehkäisee immuunivälitteisiä sairauksia ja samalla ympäristö muuttuu sairauksia ehkäiseväksi, sanoo tutkija ja tuotekehittäjä Marja Roslund.

ImmunoGarden vähentää immuunivälitteisten sairauksien, kuten allergian, astman ja ykköstyypin diabeteksen riskiä, unohtamatta inhimillistä kärsimystä. ImmunoGarden on investointi niin lasten tulevaisuuteen kuin aikuisten immuunipuolustuksen parantamiseen. Lisäksi se tuo huomattavia säästöjä yhteiskunnalle sairauskuluissa. 

Miten autoimmuunisairaudet syntyvät?

Ennen toista maailmansotaa luonnollista mikrobiomia oli ympäristössämme siinä määrin, että ihmisen immuunipuolustusjärjestelmä seuloi sitä vaarallisien mikrobien löytämiseksi ja tuhoamiseksi. Nykyään immuunipuolustus kohtaa yhä vähemmän ympäristön luonnollisia mikrobeja ja voi vahingossa alkaa torjua siitepölyn kaltaisia harmittomia hiukkasia, jolloin seuraa esimerkiksi allergia. 

Tätäkin ikävämpi tilanne on, kun puolustusjärjestelmämme rupeaa tunnistamaan omia solujamme vaarallisiksi ja hyökkää niitä vastaan. Jos immuunipuolustus hyökkää esimerkiksi haiman insuliinia tuottavia soluja vastaan, on seurauksena ykköstyypin diabetes.

Lisäksi immuunipuolustus voi hyökätä kehossamme olevien välttämättömien mikrobien kimppuun, jolloin seurauksena voi olla esimerkiksi ärtyvän suolen oireyhtymä. 

Toisin sanoen epätasapainoinen immuunijärjestelmä ei enää erota hyödyllisiä ja haitallisia tai omia ja vieraita hiukkasia, soluja tai solutuotteita toisistaan, jolloin voi syntyä autoimmuunisairaus tai allergia.

Probiootit eivät tehoa immuunivälitteisiin sairauksiin

Probiootit ovat olleet loistava keksintö; ne ovat turvallisia ja nopeasti kasvavia bakteerikantoja, joita viljellään laboratoriossa ja jotka ovat hyödyllisiä ihmiselle esimerkiksi ripulin ehkäisyssä ja hoidossa. Meta-analyyseissä on havaittu, että ne eivät kuitenkaan tehoa immuunivälitteisiin sairauksiin. Lisäksi näiden bakteerikantojen monimuotoisuus on vähäistä. ImmunoGarden-luomumenetelmällä voidaan päästä huomattavasti suurempaan tehoon immuunivälitteisten sairauksien ehkäisyssä. 

Allergian hoitoon on kehitetty jo aiemmin siedätyshoidot, mutta ne kestävät yleensä pitkään ja keskittyvät yleensä yhteen allergiaan kerrallaan, eivätkä paranna immuunipuolustuksen yleistä tilaa toisin kuin ImmunoGarden-luomumenetelmä.    

Kaupan tavanomaiset puutarha- tai maisemointituotteet eivät sisällä immuunipuolustuksen kannalta optimaalista mikrobiyhteisöä, koska ne ovat usein turve- tai mineraalimaapohjaisia, jolloin mikrobeja esiintyy niissä huomattavasti vähemmän kuin ImmunoGarden-materiaaleissa. Mikrobit voivat myös olla tavanomaisissa tuotteissa toisenlaisia kuin mitä elinympäristöstämme normaalisti löytyy. Tavallisella hiekkalaatikkohiekalla ei myöskään ole minkäänlaisia immuunijärjestelmään liittyviä terveysvaikutuksia. 

Päiväkodin hiekkaleikit immuunipuolustuksen tukena

Hankkeessa kehitetään kolmea eri tuoteaihiota (proof of concept): 

  • puutarhan kasvualustat 
  • mineraalimaavalmisteet kuten hiekkalaatikkohiekat, hiekoitushiekat ja sepelit 
  • siirtonurmet 

Immunomodulaarisen valmisteen ensimmäinen testaus on tehty ja se on havaittu tehokkaaksi ja turvalliseksi. Pilottitesti todensi turvallisuuden ja siitä tehtiin myös tieteellinen julkaisu. Tutkijat havaitsivat, että jo hyvin pienellä näytemäärällä saavutettiin toivottu tulos veressä, toisin sanoen immuunijärjestelmän säätely parani. Vastaavaa suurempaa koetta analysoidaan parhaillaan. 

Lisäksi keväällä 2018 on tehty Lahden kaupungin päiväkodeissa hiekkalaatikkokoe, jossa osa päiväkodeista oli saanut ImmunoGarden-hiekkaa ja osa lumevalmistetta. Päiväkotilasten mikrobi- ja verinäytteet ovat analysoitavana ja tuloksia tästä kokeesta saadaan vuonna 2019.

Turvallisuus perustuu tutkimukseen

Innovaation turvallisuus on ensisijalla ja siksi ryhmän tutkijat sekvensoivat näytteet, jotta mahdolliset taudinaiheuttajat voidaan eliminoida tuotteesta. Normaalilla päiväkotipihalla löytyy yleensä taudinaiheuttajia ihmisten sinne tuomana. Normaalitilanteeseen verrattuna ImmunoGarden on huomattavasti turvallisempi vaihtoehto, sillä luontainen mikrobiston monimuotoisuus tutkitusti vähentää taudinaiheuttajien menestymisen todennäköisyyttä.

ImmunoGarden yhdistää ympäristöekologisen osaamisen lääketieteelliseen osaamiseen ja mahdollistaa ympäristön muuttamisen sairauksia ehkäiseväksi. Hankkeessa on hyödynnetty viimeisimpiä käytettävissä olevia ja tarkempia tutkimusmenetelmiä kuten mikrobiomin sekvensointia lajitasolle saakka.  

ImmunoGarden syntyi yhteistyöllä

ImmunoGarden-hanketta vetävät dosentti Aki Sinkkonen ja tutkija Marja Roslund Helsingin yliopiston bio- ja ympäristötieteellisestä tiedekunnasta kuuluvat innovaation keksijöihin. Roslund vastaa innovaation tuotekehityksestä. Tohtori Nan Hui puolestaan vastaa innovaation kaupallistamiseen liittyvistä asioista hankkeessa.

Lisäksi Tampereen teknillinen yliopisto on mukana pilottikohteiden suunnittelussa. Siirtonurmitestaus on menossa yhteistyössä Hämeen ammattikorkeakoulun lehtori Outi Tahvosen kanssa. Rahoitus ImmunoGarden-hankkeeseen on saatu Business Finlandilta. 

ImmunoGarden on suuremman ADELE (Autoimmune Defense and Living Environment) -projektin sivuprojekti, joista molemmista on olemassa patenttihakemus. Tutkimusyhteistyössä ovat olleet mukana professori Heikki Hyödyn ryhmä Tampereen yliopistosta ja professori Juho Rajaniemi Tampereen teknillisestä yliopistosta. ADELE-projektiryhmässä olivat mukana post-doc tutkijat Riikka Puhakka ja Mira Grönroos, joiden tutkimus osittain liittyy tähän innovaatioon.

 

Lue lisää aiheesta: Elämäntieteet