Leikkausalueen patogeenien tunnistus metagenomiikan menetelmiä hyödyntäen (Bugsy)
Mikä on tutkimushankkeenne ydin? Mitä tutkitte ja miksi?
Leikkausalueen infektiot ovat valitettavan yleinen ja merkittävä lääketieteellinen haaste. Näitä hoitotoimenpiteiden aikana syntyneitä tai alkaneita mikrobiperäisiä infektioita esiintyy n. 2%:ssa leikkauksista ja ne koskettavat vuosittain jopa 19000 potilasta Suomessa. Niistä aiheutuu yhteiskunnallemme vuosittain noin 200 M€ ylimääräinen kuluerä sekä 150 tarpeetonta ja mahdollisesti vältettävissä olevaa potilaskuolemaa. Kehittääksemme leikkaushaavainfektioista kärsivien potilaiden hoitoa ja parantaaksemme tietämystämme leikkausalueen bakteeristosta, kartoitamme projektissamme yli 50 palovammapotilaan infektoituneiden ja infektoitumattomien leikkausalueiden bakteeriyhteisöjen ilmentymistuotteet uusimmilla sekvensointimenetelmillä. Lisäksi luomme uudenlaisia laskennallisia ratkaisuja infektionäytteissä olevien bakteerien tunnistamiseen ja bakteeristoon parhaiten tehoavan antibioottihoidon ennustamiseen. Oletamme ”Leikkausalueen patogeenien tunnistus metagenomiikan menetelmiä hyödyntäen” (Bugsy) -projektimme tuottavan ennennäkemättömän tarkan ja kokonaisvaltaisen kartan leikkausinfektioiden aiheuttajabakteeristoista sekä luovan kattavan perustuksen perinteisiä infektiodiagnostiikkamenetelmiä tarkemmalle ja jopa potilashenkiä säästävälle tavalle tehdä infektiodiagnostiikkaa.
Nykyään puhutaan paljon moni- ja poikkitieteisyydestä sekä tieteidenvälisyydestä. Ovatko ne vain kuluneita, päälle liimattuja yhteistyön muotihokemia vai onko niillä joku selkeä välineellinen merkitys hankkeessanne?
Poikkitieteellisyys on Bugsy-projektimme peruspilareita. Hankkeemme on tuonut yhteen niin mikrobiologian, sekvensoinnin, kirurgian kuin myös laskennallisen biologian huippuosaajia. Eritysosaamisen yhdistäminen mahdollistaa projektin koko kaaren mielekkään toteuttamisen palovammapotilaiden hoidosta ja infektionäytteiden käsittelystä aina RNA-sekvensointikirjastojen optimointiin ja hankkeemme sydämenä toimivien rinnakkaisalgoritmien kehitykseen. Hankkeemme tieteenalojen välinen kommunikointi onkin jo heti projektin alussa tuottanut uudenlaisia näkökulmia leikkausalueen infektioiden diagnostiikan optimoimiseksi. Olemme myös onnistuneet ohjaamaan bioinformatiikan ja näytteiden käsittelyn kehitystämme kohti kliinisesti merkityksellisiä käyttötarkoituksia. Yhteistyön ja laajemman tietotaidon lisäksi hankkeemme poikkitieteellisyys on tuottanut selviä synergiaetuja ja mahdollistanut tehokkaan tutkimusresurssien käytön konsortion sisällä ja ryhmien keskittymisen omille osaamisalueillensa.
Yksilöllistetyn terveyden tutkimuksessa on mukana integratiivinen ajattelutapa tutkimuksesta käytäntöön. Miten oma tutkimuksenne näkyy tässä kontekstissa? Onko hankkeellanne muitakin kuin tutkimuksellisia yhteistyötahoja?
Hankkeemme eräs kantavimmista ja tärkeimmistä teemoista on infektiotautien rutiinidiagnostiikan mullistaminen ja infektionäytteiden analysoinnin kliinisesti merkittävässä ajassa mahdollistavan sekvensointiprotokollan luominen. Vaikka menetelmämme tämän hetkiset korkeat kustannukset rajoittavatkin sen käytön hoidollisesti kalleimpien infektiotautien tunnistamiseen, uskomme projektissa luotavien innovaatioiden ja sekvensointilaitetoimittajien omien kehitystoimien mahdollistavan tämän laadullisesti ylivertaisen teknologian hyödyntämisen laajamittaisesti päivittäisdiagnostiikassa jo muutamassa vuodessa. Kehitystä silmällä pitäen, olemme projektimme aloittamisen jälkeen syyskuussa saaneet rekrytoitua mukaamme hankkeeseen neljä uutta HYKS-keskusta. Tämä laajempi yhteistyö mahdollistaa luomamme teknologian hyödyntämisen muiden infektiotautien analysoinnissa tuoden uutta osaamista ja uusia näkökulmia yhteistyöverkostoomme. Olemme myös neuvotelleet yhteistyön aloittamisesta HUSLAB:n kanssa, joka tekee vuosittain HUS-alueella yli 600,000 infektiotutkimusta, sekä keskustelleet usean eri yrityspartnerin kanssa yhteistyöstä hankkeemme tiimoilta.
Paljon melua tyhjästä vai suuri käytäntöjen muutos? Arvionne siitä, miten ja milloin yksilöllisen terveyden edistämisen lähestymistapa tulee näkymään selvästi terveydenhuollon toiminnoissa?
Uskomme on, että yksilöllistetty terveydenhuolto muokkaa potilashoitoa tulevaisuudessa nopeastikin ja etenkin niiltä osin, joilta sen voidaan osoittaa sekä parantavan hoitoa että alentavan hoitokustannuksia. Lupaavia esimerkkejä yksilöllistetyn terveydenhuollon eduista tarjoavat mm. syöpäkudoksesta luetun perimätiedon hyödyntäminen syöpälääkityksen ennustamisessa, luovuttajan ja potilaan perimävertailujen käyttö elinluovuttajien etsimisessä, molekylaaristen profilointimenetelmien käyttö sydänsairausriskien ennustamisessa ja riskipotilaiden tunnistamisessa sekä omassa Bugsy-projektissamme luotavat uudenlaiset infektiotautien hoito- ja diagnostiikkamenetelmät.
Tärkeimmät julkaisut
Kankainen et al., Mutation accumulation in cancer genes relates to non-optimal outcome in chronic myeloid leukemia, in press
Hanif T. et al., Birch pollen allergen immunotherapy reprograms nasal epithelial transcriptome and recovers microbial diversity. J Allergy Clin Immunol. 2019
Medlar A.J., et al., AAI-profiler: fast proteome-wide exploratory analysis reveals taxonomic identity, misclassification and contamination. Nucleic acids research 2018
Dufva O., et al., Aggressive natural killer-cell leukemia mutational landscape and drug profiling highlight JAK-STAT signaling as therapeutic target. Nat Commun. 2018
