Virustutkimuksesta paljon tietoa pandemioiden ehkäisyyn ja hoitoon

Viruksiin liittyvä tutkimus on tällä hetkellä koko maailman ajankohtaisinta tutkimusta korona- eli SARS-CoV-2-viruksen takia. Myös Suomessa ja Suomen Akatemian rahoituksella tehdään paljon tutkimusta, jota jatkossa voidaan hyödyntää epidemioiden ja pandemioiden ehkäisyssä. Virustutkijat korostavat, että alan tutkimusta pitäisi lisätä, koska pandemioita tulee jatkossakin ja niitä pitää pystyä torjumaan paremmin kuin nyt.

Virus on mikroskooppisen pieni loinen, joka ei pysty lisääntymään itsenäisesti. Se tarvitsee siihen isäntäsolun. Kun se tunkeutuu isäntäsoluun, se alkaa tuottaa uusia viruksia. Virukset elävät kasveissa, levissä, sienissä, bakteereissa, eläimissä ja ihmisissä. Osa viruksista voi levitä eläinten ja ihmisten välillä.

Osa viruksista on täysin huomaamattomia tai vähäoireisia. Akatemiatutkija Ilkka Junttila Tampereen yliopistosta kuitenkin kertoo, että viruksen perimä voi esimerkiksi altistaa syövälle.

Kuva: Ilkka Junttila ryhmänsä kanssa. Siihen kuuluvat Laura Kummola, Tanja Salomaa ja Martin Gonzalez Rodriguez.

Monia haitallisia viruksia vastaan on jo rokotteita kuten esimerkiksi vuotuiset influenssarokotteet. Tutkijatohtori Sari Mäntynen Helsingin yliopistosta kertoo, että rokotteilla herätetään vastustuskyky, kun taas lääkkeillä pyritään ehkäisemään viruksen toimintaa ja oireiden etenemistä. Junttila arvioi, että lääkekehitys on monimutkaista, koska viruksia on paljon ja ne monistuvat ja käyttävät isäntää hyväksi monin tavoin. ”Lääkekehitystä ei voida täysin lopettaa, koska kaikkiin virussairauksiin ei voida saada rokottamalla kovin hyvää suojaa.”

Viruksia voidaan tulevaisuudessa käyttää hoitoihin

Virus ei aina ole haitallinen. ” Ne siirtävät soluun uutta perinnöllistä informaatiota, joka voi osoittautua isännälle hyödylliseksi”, kertoo Mäntynen ja jatkaa: ”Virukset voivat osaltaan muokata eliöiden evoluutiota kohdistamalla voimakkaan valintapaineen.”  Akatemiantutkija Jussi Hepojoki Helsingin yliopistosta puolestaan kertoo, että virus voi estää toisen mikrobin aiheuttaman infektion. Viruksia voidaan muokata ja käyttää tautien hoitoon.

Viruksista voi olla tutkimuksessa paljon hyötyä. Niitä voidaan käyttää teoreettisesti hoitona bakteeri-infektioissa tai ihmisillä kuljettamaan DNA:ta syöpäsoluihin, jotta syövän kasvua hillitsevät geenit estävät solujen kasvua, kertoo Junttila. Tutkimuksen avulla on kehitetty tähänastiset rokotteet ja tulevaisuudessa viruksia voitaneen käyttää myös hoitoihin kuten syövän hoitoon tai geenihoitoihin, arvioi yliopistonlehtori Tero Ahola Helsingin yliopistosta.

Lajista toiseen hyppääminen kiinnostuksen kohteena

Sari Mäntynen selvittää perinnöllisiä mekanismeja, jotka mahdollistavat viruksen siirtymisen lajien välillä. Näinhän Covid-19:ssa mitä ilmeisimmin on tapahtunut. ”Virusten isäntämuutokset muodostavat vastaisuudessakin uhan ihmiskunnalle, mutta niihin liittyvien mekanismien tuntemus on vielä puutteellista. Tutkimusprojektini tavoitteena on tuoda lisätietoa geneettisistä mekanismeista, jotka mahdollistavat virusten siirtymisen isännästä toiseen. Näiden mekanismien tunnistaminen on tärkeää, jotta voisimme paremmin ennustaa ja ehkäistä uusien virustautiepidemioiden ja pandemioiden synnyn”, kertoo Mäntynen tutkimuksensa merkityksestä.

Myös Jussi Hepojoki tutkii zoonoottisia eli lajirajojen yli hyppiviä viruksia, kuinka niiden isäntäeläimessä selviämiseen kehittämät pysyvyysmekanismit vaikuttavat infektion vakavuuteen isännässään. Hän on löytänyt useita uusia viruksia, joiden mukaan on nimitetty uusi virussukukin, Hartmanivirukset. Hän on kehittänyt myös uusia vasta-aineiden osoitusmenetelmiä, viimeksi SARS-CoV2:n parissa. Hän uskoo, että hänen tutkimustaan ja osaamistaan voi tulevaisuudessa hyödyntää pandemioiden torjunnassa.

Akatemiatutkija Matti Jalasvuori Jyväskylän yliopistosta tutkii viruksia, joita voidaan käyttää antibioottiresistenttien bakteeri-infektioiden hoitoon. Näitä ovat bakteriofagit eli bakteereita infektoivat virukset, jotka ovat hyvin yleisiä. Näin voidaan löytää vaihtoehtoja antibiooteille, joita monet taudinaiheuttajat pystyvät vastustamaan. ”Bakteriofageilla voidaan mahdollisesti hoitaa Covid-19-taudista syntyviä ja usein hyvin vaarallisia jälkitauteja”, arvioi Jalasvuori tutkimuksensa hyödynnettävyyttä jatkossa. 

Perustutkimusta ja rokotekehitystä 

Ilkka Junttila selvittää virusten aiheuttamaa immuunivastetta isäntäorganismille, tällä hetkellä hän keskittyy vasteeseen SARS-CoV-2-viruksen aiheuttamassa infektiossa. Hänen mukaansa virus on hämmästyttävä siksi, että se on joillekin henkeä uhkaava ja toisilla taas hyvin lievä. Siksi tätä pitää hänen mielestään selvittää tarkemmin. ”Yhteiskunnallisesti tämä tieto luonnollisesti on äärimmäisen tärkeää. Näyttöön perustuvan tiedon pohjalta voidaan kehittää potilaiden hoidon porrastusta muun muassa tehohoidon resurssien ennakoimiseksi ja rajaustarpeiden määrittämiseksi”, Junttila arvioi.  Hänen oma laboratorionsa panostaa nyt osan ryhmän työpanoksesta koronapandemiaan liittyvään perustutkimukseen ja osallistuu myös rokotekehitykseen. 

Tero Aholan tutkimuksessa selvitetään, miten virukset lisääntyvät solujen sisällä sekä miten lisääntymistä voi estää antiviraalisten lääkkeiden avulla. SARS-epidemian jälkeen hän osallistui viruksen tutkimukseen, jonka tulokset pätevät myös uuteen koronavirukseen.

Tutkijatohtori Minna Hankaniemi Tampereen yliopistosta kehittää enterovirusrokotetta uusien virusten kaltaisilla partikkeleilla. ”Niiltä puuttuu geneettinen materiaali, joten ne ovat turvallisia tuottaa ja annostella. Niitä voi räätälöidä sisältämään rokotteelle optimaalit osat”, kertoo Hankaniemi tutkimuksestaan ja muistuttaa, että enteroviruksista aiheutuu merkittävä kansanterveydellinen kuorma maailmanlaajuisesti. Hankaniemen mukaan hänen tutkimuksestaan saatuja tietoja voidaan käyttää turvallisten rokotteiden, viruslääkkeiden ja diagnostiikan kehittämiseen kliiniseen käyttöön. Se myös auttaa koronapandemian kaltaisiin uhkiin varautumista.

”Olen aloittanut viruksen kaltaisiin partikkeleihin perustuvien rokotteiden kehittämisen koronaviruksia vastaan apulaisprofessori Vesa Hytösen johtamassa projektissa. Sen eläinkokeet tehdään rokotetutkimuskeskuksen tutkimuslaboratoriota johtavan Vesna Blazevicin ryhmässä. Ilkka Junttila puolestaan analysoi rokotettujen hiirien immuunivasteita. Omasta tutkimuksestani saadut tulokset ovat arvokkaita koronavirusrokotteen kehittämisessä. Tutkimuksesta saatujen tulosten avulla osaan valita rokotteelle lupaavia komponentteja, tuottosysteemin ja puhdistusmenetelmän”, Hankaniemi kertoo. 

Miltä näyttää virustutkimuksen tulevaisuus?

Tero Ahola muistuttaa, että pitkällä tähtäimellä vain ymmärtämällä erilaisia virusryhmiä niitä voidaan torjua. Koronavirukset ovat esimerkki virusryhmästä, jota on tutkittu liian vähän, koska niitä ei ole pidetty kovin merkittävinä.

Ilkka Junttilan mukaan koronaviruspandemia on osoittanut, että tarvitaan perusosaamista ja mahdollisuutta kansalliseen rokote-, lääke- ja diagnostiikkakehitykseen nopealla aikataululla. ”Tällaista osaamista ei voida ostaa tai saada pystytettyä poikkeustilojen iskiessä nopeasti. Siksi riittävän kansallisen tason infrastruktuurin tulee olla olemassa.”

”On täysin selvää, että perustutkimusta virusten ympärillä on lisättävä. Maassamme ei ole kuin kymmeniä virologeja, joilla on pätevyys työskennellä sen turvaluokan laboratorioissa, jota SARS-CoV2:n kasvattaminen vaatii”, harmittelee Jussi Hepojoki. ”On mukavaa, että virustutkimukseen syydetään nyt rahaa, mutta rahalla ei valitettavasti voida ostaa sitä, mikä vuosien varrella on jo menetetty, kun useat kollegat ovat poistuneet tutkimusmaailmasta rahoituksen loppumisen takia. Tosin eipä nykyinenkään pandemia ollut virologeille yllätys. Tästä on useissa artikkeleissa varoiteltu. Tutkimustulosten hyödyntämiseen ja epidemioiden ehkäisyyn tarvittaisiin parempaa kommunikaatiota tutkijoiden ja päättäjien välillä”, korostaa Hepojoki.

Jos haluat lisätietoa viruksista, tutustu akatemiatutkija Matti Jalasvuoren kirjoittamaan populaariin teokseen ”Virus – kosmoksen kapellimestari”. Se on uudistettu ja laajennettu painos vuonna 2015 julkaistusta Virus – Elämän synnyttäjä, kuoleman kylväjä, ajatusten tartuttaja -teoksesta. Kustantajana Docendo.

Teksti: Leena Vähäkylä
Kuvat: Helsingin yliopisto (Ahola, Hepojoki), Sanna Pajunen (Mäntynen), Emil Bobyrev (Hankaniemi), Jukka Lehtiniemi (Junttilan ryhmä), Aleksi Nuotio (Jalasvuori)