Sokerilla kuorutetut solumme

ARTIKKELI 2/15 | Solujen sokerirakenteiden tehtävä oli pitkään arvoitus. Täsmentyvä tieto saattaa auttaa sekä mikrobien että syöpien päihittämisessä.

Kaikkien solujemme pintoja verhoavat sokerirakenteet. Mutta miksi? Selitystä ei tahtonut löytyä moneen kymmeneen vuoteen. Vieläkään rakenteiden tutkimukseen ei ole yhtä tehokkaita menetelmiä kuin esimerkiksi solujen proteiinien tai nukleiinihappojen selvittämiseen.

Etsiväntyö on vaatinut paljon hidasta perustutkimusta. Yksi pioneereista on biokemian professori Jukka Finne Helsingin yliopiston Viikin kampukselta. Finnen ryhmä löysi vuonna 1982 ensimmäisenä maailmassa polysialohappo-sokerirakenteen ihmisen aivokudoksesta. Aiemmin se tunnettiin vain joidenkin bakteerien ja eräiden kalojen mätimunien osana.

Osoittautui, että polysialohappoa esiintyy varhaisen kehityksen aikana erityisesti aivoissa, mutta myös jonkun verran muissa kudoksissa. Kun sikiö varttuu, sen määrä kuitenkin vähenee dramaattisesti.

— Päättelimme, että polysialohappo liittyi solujen liikkumisen ja solujen välisten kontaktien muodostumiseen. Tämä avasi aivan uusia tutkimuksellisia polkuja, Finne kertoo.

Selvisi, että polysialohapon rakenne on samanlainen kuin aivokalvontulehdusta aiheuttavalla meningokokki B -bakteerilla. Muita meningokokkeja vastaan oli jo aiemmin onnistuttu valmistamaan rokote bakteerin kapselin sokerirakenteesta, mutta meningokokki B:hen tällainen rokote ei tepsinyt.

Finnen ryhmän löytö antoi ilmiölle selityksen. Meningokokki B:n rakenne oli samankaltainen ihmisen elimistön oman polysialohapon kanssa, minkä vuoksi immuunipuolustuksemme ei halunnut käydä sen kimppuun. Nyt tulossa on lupaava proteiiniantigeeneihin perustuva rokote.

SYÖPÄSOLUIHIN KIINNI? | Sokerirakenteet näyttävät toimivan eräänlaisena siltana sekä omien solujemme että omien solujemme ja vieraiden mikrobien välillä. Ne vaikuttavat myös siihen, miten syövät tekevät etäpesäkkeitä.

Alkuperäiskasvaimesta irronneiden solujen täytyy siirtyä verenkierron tai imunesteen mukana muualle elimistöön ja tarttua perillä kohdekudokseensa. Tässä tapahtumassa solun pinnan ominaisuuksilla on tärkeä rooli, jota ei kuitenkaan aina voi etukäteen päätellä.

— Yleensä ollaan sitä mieltä, että jos polysialohappoa on syöpäsolujen pinnalla paljon, ne ovat aggressiivisia ja muodostavat etäpesäkkeitä. Meillä on kuitenkin alustavia havaintoja, että ainakin neuroblastoomakasvainten kohdalla tilanne voi olla päinvastainen, Finne sanoo.

— Jos saamme selville, miten polysialohappoa säädellään solun pinnalla, voisimme vaikuttaa syöpäsolujen käyttäytymiseen. Tämä on aika lailla tutkimaton alue.

IHMINEN JA SIKA | Solujen pinnan sialohappo selittää osaltaan myös sitä, miksi lintuinfluenssavirukset eivät yleensä tartu suoraan linnusta ihmiseen. Tämä johtuu siitä, että lintujen ja ihmisten virukset tarttuvat erilaisiin sialohappoihin: lintuvirukset α3-sidoksin ja ihmisvirukset α6-sidoksin kiinnittyneisiin sialohappoihin.

Sialla sen sijaan esiintyy molempia sialohappoja, ja siksi se muodostaa virukselle elinympäristön, jossa virus voi muuntua ihmistä infektoivaksi. Finne tutkii bakteerien tarttumismekanismeja, sillä myös bakteerit tarttuvat elimistön solujen sokerirakenteisiin. Kun tiedetään, mihin ja miten virus tai bakteeri soluissamme tarttuu, tarttuminen voidaan yrittää estää. Bakteeri tarvitsee juuri tiettyä valkuaisainetta tarttuakseen ihmissoluun.

— Tämän takia bakteeri ei voi muuntelun kautta helposti menettää kyseistä valkuaisainetta ja tulla näin vastustuskykyiseksi rokotteelle. Tämä olisi siten myös hyvä rokotekehityksen kohde.

Lue lisää aiheesta: Terveys