Uutiset

Tut­ki­ja­ryh­mä käy kamp­pai­luun ko­ro­na­vi­rus­ta vastaan – Jos vi­ruk­sen pro­teii­nin toi­min­ta pys­ty­tään es­tä­mään, virus ei kykene mo­nis­tu­maan ih­mis­so­lus­sa

Rakennebiologian professori Lari Lehtiön vetämä ryhmä valjastettiin uuden koronaviruksen proteiinin tutkimukseen pikaisella aikataululla.
Uuden koronaviruksen proteiini on yksi rakennebiologian professori Lari Lehtiön vetämän tutkijaryhmän tutkimuskohteista. Kuvassa Lehtiö on proteiinien tutkimuksessa käytettävän röntgensädelaitteen äärellä. Kuva: Jukka-Pekka Moilanen
Uuden koronaviruksen proteiini on yksi rakennebiologian professori Lari Lehtiön vetämän tutkijaryhmän tutkimuskohteista. Kuvassa Lehtiö on proteiinien tutkimuksessa käytettävän röntgensädelaitteen äärellä. Kuva: Jukka-Pekka Moilanen

Aluksi Lari Lehtiö suhtautui siihen niin kuin muutkin. Kiinassa todettu uusi koronavirus tuntui kaukaiselta asialta. Tuskinpa siitä maailmanlaajuista ongelmaa tulisi.

Jo vuoden alussa Oulun yliopiston rakennebiologian professorina työskentelevä Lehtiö tosin jo keskusteli erään tutkimusryhmänsä jäsenen kanssa siitä, että virusta voisi olla mielekästä tutkia ryhmän aiemmin tekemän työn pohjalta.

Muutamaa kuukautta myöhemmin käsillä on maailmanlaajuinen ongelma ja COVID-19-tautia aiheuttavan SARS-CoV-2-viruksen proteiinista on tullut yksi Lehtiön ryhmän tutkimuskohteista.

– Kuukausi sitten lähdimme tosissaan pistämään resursseja siihen. Olemme toimineet ehkä vähän hitaasti käynnistyen, koska virukset eivät ole olleet juuri se kohde, mitä olemme tutkineet. Se on ollut enemmänkin ihmisen proteiinit ja lääkekehityksen kannalta lähinnä syövän hoitoon liittyvien uusien lääkeaineiden kehittäminen.

Viruksen proteiinin muodostuminen mahdollista estää

Jotta ymmärtäisi Lehtiön ryhmän tutkimusta yksityiskohtaisesti, pitäisi ymmärtää sellaisia termejä kuin proteaasi, proteiinimodifikaatio ja ADP-ribosylaatio.

Tavalliselle tallaajalle riittää yleisluontoisempi tiivistys: Viruksen proteiinilla on tärkeä rooli siinä, että virus pystyy monistumaan ihmissolussa. Lehtiön ryhmä pyrkii löytämään yhdisteen, joka sitoutuisi viruksen proteiiniin ja estäisi sitä toimimasta.

– Sillä olisi sama vaikutus kuin että viruksella ei tätä funktiota olisikaan, eli virus ei pääsisi tuottamaan uusia viruksia isäntäsolun sisällä.

Viruksen proteiinin muodostuminen on mahdollista estää kokonaan. Tätä strategiaa käytettiin Lehtiön mukaan esimerkiksi ensimmäisissä AIDS-lääkkeissä 1990-luvulla. Toinen vaihtoehto on estää proteiinin pääsy soluun.

Nämä kaksi vaihtoehtoa ovat Lehtiön mukaan olleet tutkimuksessa eniten pinnalla. Hänen ryhmänsä taas tutkii uutta mahdollista mekanismia, jota ei ole vielä juuri testattu.

Lehtiön tutkimusryhmään Oulun yliopistossa kuuluu 13 henkilöä. Koronavirukseen liittyvässä tutkimuksessa heistä on mukana puolenkymmentä – ne, joiden tutkimusaiheet liittyvät siihen lähimmin.

Lehtiö on toiminut Oulun yliopistossa viime vuosikymmenen alkupuolelta asti. Siinä ajassa on hänen mukaansa jo ehtinyt kertyä osaamista, joka on mahdollista valjastaa tarvittaessa pikaisesti eteen tulevaan uuteen projektiin, jollainen koronaviruksen proteiinin tutkimuskin on.

– On kiehtovaa, kun pystyy äkkiä vaihtamaan tutkimussuuntaa sen pohjalta, mitä ihmiset osaavat.

Rakennebiologia tarkoittaa makromolekyylien rakenteen tutkimusta. Lehtiötä rupesi siinä aikoinaan kiinnostamaan mahdollisuus näkymättömän näkemiseen.

Makromolekyylit ovat ikään kuin pieniä koneita, joita ei pysty näkemään silmällä eikä varsinaisesti mikroskoopillakaan, vaan siihen tarvitaan muita menetelmiä. Se on Lehtiön mielestä sekä haastavaa että palkitsevaa.

– Minusta on hienoa, että nähdään, miten ne toimivat, ja pystytään muokkaamaan niitä ja selittämään asioita, joita muuten ei ehkä pystyttäisi selittämään.

Nopein tulos jo jollain olemassa olevalla lääkeaineella

Aluksi Lehtiö tutki sitä, millä tavalla tietyt entsyymit toimivat. Viimeisten kymmenen vuoden ajan hän on keskittynyt enemmänkin käyttämään rakennetietoa sellaisten yhdisteiden etsimiseen, joilla pystyttäisiin vaikuttamaan solun toimintaan ja tauteihin.

Nyt Lehtiötä on ruvennut kiinnostamaan enenevissä määrin monia toiminnallisia yksiköitä sisältävien proteiinien toiminta.

– Se, miten yksiköt säätelevät toisiaan ja miten ne vuorovaikuttavat toisten molekyylien DNA:n tai toisten proteiinien kanssa ja miten se kokonaisuutena toimii.

Mihin Lehtiön ryhmän koronavirukseen liittyvä tutkimus voisi parhaimmillaan johtaa?

Nopeimman lopputuloksen voisi Lehtiön mukaan tuoda jokin jo hyväksytty lääkeaine, jonka todettaisiin estävän viruksen proteiinin toimintaa ainakin jollain tasolla. Se avaisi mahdollisen oikoreitin viruksen peittoavan lääkeaineen kehittämiseen.

Tutkimusryhmä lähtee joka tapauksessa seulomaan suuria yhdistekirjastoja, joiden sisältämistä yhdisteistä se ei lähtökohtaisesti tiedä mitään.

– Silloin saattaa tietenkin olla, että pystytään kehittämään todella hyvin toimiva yhdiste, joka sitoutuu kohdeproteiiniin erittäin spesifisesti. Siinä on kuitenkin se haaste, että lupaprosessit ja muut vievät todella paljon aikaa.

Lehtiö sanoo, että meneillään olevista useista rokotetutkimuksista saattaa löytyä nopein ratkaisu tämänhetkiseen ongelmaan. Tutkijan tähtäin on kuitenkin myös akuuttia kriisiä pitemmällä.

– Monissa viruksissa on vastaava proteiini, jota ei ole kauheasti tutkittu, eikä tiedetä, miten sitä pystyttäisiin estämään. Tulevaisuuden näkymänä voisi olla tällaisen antiviruslääkeaineen kehittäminen.

Tutkimus ottaa aikansa

Rivikansalainen odottaa kriisiin mahdollisimman pikaista ratkaisua. Sitäkin on kyselty, miksi tutkijat ”eivät tee mitään”.

Lehtiölle se, että tuloksia pitäisi aina saada mahdollisimman nopeasti, on tuttu ongelma – ja nykytilanteessa se vielä korostuu. Tutkimus kuitenkin ottaa oman aikansa. Kärsimätönkään ei auta olla.

Omasta suhtautumisestaan koronakriisiin Lehtiö toteaa, että ihmiset ammatista riippumatta todennäköisesti suhtautuvat asioihin henkilökohtaisella tasolla samankaltaisesti. Tutkijalla on kuitenkin puolellaan se etu, että hän voi ainakin pyrkiä tekemään ongelmalle jotain.

– Vaikkei se välttämättä tuo ratkaisua, ainakin pystyy yrittämään. Ihmiset ovat monesti aika ratkaisukeskeisiä, ja sitten kun rupeaa oikeasti tekemään ongelmalle jotain, oman huolen asiasta voi ohjata siihen tekemiseen.

Asiasanat

Päivän lehti

7.7.2020