Väitös

Mirja Niskanen: Seeprakalamalli soveltuu uusien tuberkuloosirokotteiden tutkimukseen

Mirja Niskanen
Huolimatta tuberkuloosin harvinaistumisesta länsimaissa, on se maailmanlaajuisesti edelleen yksi yleisimmistä infektiosairauksista, eikä sitä vastaan ei ole tehokasta rokotetta. Tampereen yliopistossa väittelevä Mirja Niskanen kehitti tutkimuksessaan uusia DNA-rokotteita ja tutki niiden tehoa tuberkuloosia vastaan seeprakalamallin avulla.

Maailman terveysjärjestön (WHO) arvion mukaan vuosittain yli 10 miljoonaa ihmistä sairastuu ja 1.5 miljoonaa kuolee tuberkuloosiin. Lisäksi arviolta viidennes maapallon väestöstä kantaa elimistössään piilevänä tuberkuloosin aiheuttavaa Mycobacterium tuberculosis-bakteeria ja on siten vaarassa sairastua aktiiviseen tautimuotoon elimistön vastustuskyvyn heikentyessä.

Saatavilla olevat tuberkuloosin hoito- ja ehkäisymenetelmät ovat rajalliset; tartunnan hoito vaatii pitkäkestoisen antibioottikuurin ja ainoa tuberkuloosirokote, Bacillus Calmette-Guérin (BCG), antaa tehokkaasti suojaa vain pienille lapsille. Lisäksi lääkkeille vastustuskykyisten tuberkuloosikantojen lisääntyminen on tehnyt taudin hoitamisesta yhä haasteellisempaa.

-Tehokas rokote, joka suojaisi sekä lapsia, aikuisia että piilevän tautimuodon uudelleenaktivaatiota, olisikin paras keino tuberkuloosin hallitsemiseksi, Niskanen arvioi.

Niskanen hyödynsi rokotetutkimuksessaan seeprakalamallia (lat. Danio rerio). Kalabakteeri Mycobacterium marinum aiheuttaa seeprakalalle infektion, joka muistuttaa monilta osin ihmisen tuberkuloosia, mukaan lukien aktiivinen ja piilevä tautimuoto sekä tuberkuloosille tyypilliset granulooma-rakenteet. Laboratorio-olosuhteissa infektioannosta muuttamalla voidaan aiheuttaa kalalle aktiivinen tai piilevä infektio. Kuten ihmisillä, myös seeprakalalla piilevä infektio voi uudelleenaktivoitua. Tutkimuksessaan Niskanen kehitti menetelmän, minkä avulla kalan piilevä mykobakteeri-infektio uudelleenaktivoidaan heikentämällä kalan vastustuskykyä kortisonilääkityksellä.

- Deksametasoni-ruokintaan perustuva aktivaatiomenetelmä osoittautui käyttökelpoiseksi malliksi uusien uudelleenaktivaatiota estävien rokotteiden testaamiseen. Lisäksi mallia voidaan hyödyntää tutkittaessa uudelleenaktivaation mekanismeja, Niskanen kertoo.

Tuoreessa väitöstutkimuksessaan Niskanen keskittyi etsimään uusia rokotteiksi soveltuvia kohteita mykobakteerin perimästä. Tutkimalla geenien ilmentymistä mykobakteerin uudelleenaktivaatiossa, hän löysi seitsemän geeniä, joiden ilmentyminen on erityisen korkeaa aktivaation ensivaiheissa.

- Testasimme löydettyjen geenien tehoa uudelleenaktivaatiota estävinä DNA-rokotteina kehittämämme kalamallin avulla ja havaitsimme, että yksi rokotteista näyttäisi ehkäisevän piilevän infektion aktivoitumista. Koska eri mykobakteerien perimä ja taudinaiheuttamismekanismit ovat samankaltaisia, ajattelemme vastaavien M. tuberculosis-bakteerin geenien olevan potentiaalisia kohteita myös ihmisrokotteen kehittämisessä, Niskanen selittää.  

Väitöskirjatutkimuksessa testattiin myös lukuisten kirjallisuuden perusteella valittujen rokoteantigeenien ennaltaehkäisevää tehoa mykobakteeri-infektiota vastaan seeprakalamallin avulla. Tutkimuksen avulla löydettiin yhteensä viisi uutta rokoteantigeenia, jotka voidaan viedä jatkotutkimuksiin.

- Kalamallin avulla voidaan testata tehokkaasti uusien rokotteiden tehoa ja turvallisuutta ennen nisäkäskokeisiin siirtymistä, Niskanen toteaa.

Mirja Niskanen on kotoisin Sotkamosta ja jatkaa tällä hetkellä tutkimusta väitöskirjatutkimuksen aikana löydettyjen rokoteantigeenien parissa professori Mika Rämetin kokeellisen immunologian tutkimusryhmässä Tampereen yliopistossa.

FM Mirja Niskasen kokeellisen immunologian alaan kuuluva väitöskirja A Zebrafish Model for Developing Vaccines against Tuberculosis tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa perjantaina 26.2.2021 klo 12 alkaen. Vastaväittäjänä toimii professori Anu Kantele Helsingin yliopistosta. Kustoksena toimii professori Mika Rämet Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnasta.

Yleisön on mahdollista seurata väitöstä etäyhteyden kautta.

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa
http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-1783-6

Kuva: Jukka Lehtiniemi