tutkijat

Dosentti Anna Maria Pirttilän (keskellä) tutkimusryhmä eristää kasveista mikrobeja, joista etsitään uusia yhdisteitä. Vasemmalla tutkijatohtori Kaisa Lehosmaa ja tohtoriopiskelijat Phuong Nguyen, Namrata Baruah ja Priyanka. Kuvasta puuttuu Janne Koskimäki, joka on tutkimusvierailulla USA:ssa UC Mercedin yliopistossa.

 

Tutkija seikkailee mikrobien maailmassa

Suomen luonnossa piilee yhä tuntemattomia aarteita. Oululaisen Anna Maria Pirttilän tutkimusryhmä etsii niitä kasvisoluissa elävistä mikrobeista. Männyn silmujen ja variksenmarjan mikrobeista löytyy yhdisteitä, jotka antavat lupauksen vaikeiden sairauksien hoidosta ja estämisestä.

Kasveja on käytetty lääkinnässä iät ja ajat. Uudempaa tietoa on se, että kasvien sisällä elää mikrobeja, joilla voi myös olla lääkinnällisiä ominaisuuksia. Näitä kasvien sisällä majailevia bakteereja ja sieniä kutsutaan endofyyteiksi. 

Dosentti, yliopistotutkija Anna Maria Pirttilä istuu työhuoneessaan Oulun yliopiston ekologian ja genetiikan tutkimusyksikössä valmistelemassa luentoa endofyyttien ja isäntäkasvien välisestä vuorovaikutuksesta.

– Suurin osa mikrobeista ei suinkaan ole haitallisia kasveille, vaan ne elävät sulassa sovussa, symbioottisessa suhteessa. Joskus mikrobit tuottavat myös ihmiselle hyödyllisiä yllätyksiä, Pirttilä kertoo.

Männyn silmuista lääke silmäsairauksiin

Anna Maria Pirttilä tutki väitöstyössään männyn silmujen mikrobeja. Hän havaitsi, että silmusolujen sisällä elävä bakteeri tuotti yhdistettä, joka auttoi silmuja pysymään hengissä. Pirttilä jatkoi tutkimusta yhdessä Janne Koskimäen kanssa, ja lopulta se johti läpimurtoon.

– Männyn silmujen bakteerista löytynyt molekyyli ehkäisee hapettavaa stressiä, eli se suojaa sekä silmuja että bakteeria männyn käynnistämiä puolustusreaktioita vastaan, Pirttilä kertoo. 

Monissa ihmisen rappeumasairauksissa keho tuottaa sairastuneissa kudoksissa myrkyllisiä happiradikaaleja, jotka tappavat hermosoluja. Tutkijat testasivat männyn silmuissa elävän bakteerin tuottamaa yhdistettä silmäsoluissa, ja ilo oli suuri, kun se toimi myös niissä suojaten soluja. 

Tästä alkoi lääkkeen kehittäminen silmänpohjarappeuman ja muiden silmäsairauksien hoitoon.

Variksenmarjan mikrobista löytyi antibakteerinen proteiini

Toinen lupaava löytö tehtiin perustutkimuksen yhteydessä. EU-projektissa etsittiin lääkinnällisesti hyödyllisiä yhdisteitä kasvien mikrobeista. 

– Tutkimme useita eri kasvilajeja, muun muassa kanervaa ja suopursua, mutta löysimme kaikkein lupaavimmat yhdisteet variksenmarjasta, Anna Maria Pirttilä sanoo.

Variksenmarjan lehden solukossa elää mikrobi, josta löytyi antimikrobinen proteiini uutta seulontamenetelmää käyttäen.

Karpaloa kasvatetaan in vitro -kasvatuspurkissa.
karpalo

– Testasimme variksenmarjan endofyyteistä eristettyjen geenien aktiivisuutta ja niiden tuottamien yhdisteiden kykyä tuhota bakteereja, ja sieltä se proteiini löytyi.

Nyt tuon proteiinin pätkästä, peptidistä, valmistellaan virtsatiekatetreihin peptidipäällystettä, joka ehkäisee haitallisen biofilmin muodostumista. Biofilmi on materiaaliin tiukasti kiinnittyvä mikrobikasvusto, ja siinä kasvavat bakteerit ovat 10–1000 kertaa vastustuskykyisempiä antibiooteille kuin vapaana kasvavat bakteerit. Antimikrobisen peptidipäällysteen odotetaan ehkäisevän virtsatieinfektioita.

Samaa tekniikkaa voidaan mahdollisesti käyttää muissakin lääketieteellisissä välineissä, joissa biofilmin muodostuminen on ongelma, kuten intubaatioputkissa ja erilaisissa implanteissa.

Antibiooteille vastustuskykyisten superbakteerien yleistyessä on äärimmäisen tärkeää löytää uusia keinoja torjua haitallisia mikrobeja.

Lääkeaineiden kliiniset testit kestävät vuosia, joten keksintöjen saaminen markkinoille on pitkä ja kallis tie. Lääke silmäsairauksiin on edelleen testausvaiheessa. Toiveissa on, että piakkoin perustetaan yritys lääkevalmisteen jatkokehittämiseen ja kaupallistamiseen.

Peptidipäällystettä testataan yrityksessä, Chain Antimicrobials Oy:ssä.

Anna Maria Pirttilällä on kaikkiaan kahdeksan keksintöä, joista on syntynyt neljä patenttia. 

Tutkimus on kutsumus

Keksintöjä ei tehdä ilman määrätietoista, vuosia kestävää työtä. Ja sattumalla on myös sormensa pelissä.

– Puhun aina perustutkimuksen puolesta. Vaikka olen urallani tehnyt useita löytöjä, joilla on sovelluksia lääketieteessä, niin ne ovat kaikki löytyneet sattumalta, perustutkimuksen yhteydessä.

Anna Maria Pirttilä tuli Oulun yliopistoon opiskelemaan biokemiaa. Se antoi hyvät lähdöt monitieteiseen tutkimukseen.

Väitöskirja biologian laitokselle valmistui vuonna 2001. Sen jälkeen vierähti reilut pari vuotta post doc -tutkijana Yhdysvalloissa, Indianassa Purduen yliopistossa. 

Tutkijan uraan on mahtunut monenlaisia vaiheita: amerikkalainen professori oli huutava despootti, tutkimusrahoitusta on saanut metsästää ja välillä tutkimus on edennyt hitaammin rahoituksen puutteessa.

Sienikasvustot on eristetty koivunlehdistä. Tutkimuksessa selvitetään, miten pohjoisissa virtavesissä elävät sienet reagoivat ilmastonmuutokseen.
sieni

– Sanon aina opiskelijoillekin, että tutkijaksi kannattaa ryhtyä vain, jos on oikeasti paloa tutkimukseen, Pirttilä naurahtaa. Hänellä on paloa riittänyt.

Pirttilä vertaa männyn silmuja tuntemattomaan maahan, jossa kukaan ei ollut käynyt ennen häntä. 

– On uskomattoman tyydyttävää, kun tietää löytäneensä jotain aivan uutta.

Pirttilä on mukana myös projektissa, jossa tutkitaan kaivosten ja yhdyskuntien jätevesien passiivisia puhdistuskeinoja. Hänen ryhmänsä tutkii nevasirppisammalen (Warnstorfia fluitans) mikrobien kykyä sitoa itseensä haitallisia metalleja.

– Tuntuu hyvältä tehdä tutkimusta, josta on hyötyä luonnolle.

Työpäivän jälkeen Pirttilä suuntaa lenkille lähiluontoon, lempipaikkaansa mäntymetsään.

Teksti: Satu Räsänen • kuvat: Mikko Törmänen

 

 

Anna palautetta

Viesti välitetään sähköpostilla sivuston ylläpitäjille. Sitä ei julkaista.

Anna palautetta

Viesti välitetään sähköpostilla sivuston ylläpitäjille. Sitä ei julkaista.