Tero Järvinen on Tampereen yliopiston Vuoden keksijä

Epidermolysis bullosa (EB) on harvinainen ja periytyvä ihosairaus, johon ei ole parantavaa hoitoa. EB-potilaalla pienikin mekaaninen rasitus voi aiheuttaa kivuliaita rakkuloita iholle ja limakalvoille. Rakkulat eivät parane vaan johtavat haavaumien kehittymiseen iholle.  Rakkulat voivat muodostua joko ihon pintakerrokseen eli orvasketeen tai syvempään kerrokseen eli verinahkaan riippuen taudin tyypistä.

Vaikeimmissa tautimuodoissa sairaus johtaa kuolemaan jo nuorella iällä. Vakavimmillaan sairaudesta kärsivät lapsipotilaat voivat menehtyä jo muutaman kuukauden iässä. Vaikeimpia muotoja sairastavia lapsia syntyy vuosittain Suomessa yksi tai kaksi. Kaikkiaan Suomessa epidermolysis bullosaa sairastaa arviolta 200 henkilöä, maailmanlaajuisesti 500 000 ihmistä.

Tampereen yliopiston Vuoden keksijä, professori Tero Järvinen, on tuonut toivoa epidermolysis bullosaa sairastaville. Järvisen tutkimusryhmän työn avulla sairauteen voi saada tulevaisuudessa tehokkaampaa hoitoa. Lääkemolekyyli, jonka hän kehitti yhdessä tutkimusryhmänsä kanssa, rauhoittaa sairautta.

– Epidermolysis bullosassa rakkulat aiheuttavat verenvuotoa, infektioita ja massiivista arpikudosta. Lopputuloksena potilas voi menehtyä ihon laaja-alaiseen rakkulointiin, lievemmissä muodoissa voi myös syntyä aggressiivinen ihosyöpä. Kehittämämme lääkemolekyyli ehkäisee tulehdusta ja vähentää arpikudoksen syntymistä. Prekliinisissä kokeissa se pidensi myös epidermolysis bullosaa sairastavinen koe-eläinten elinaikaa muihin hoitoihin verrattuna, Järvinen kertoo.

Uusi lääkemolekyyli on rekombinantti fuusioproteiini, joka koostuu kahdesta toisiaan tukevasta yksiköstä. Toinen niistä on arpeutumista estävä lääkeaine dekoriini ja toinen pieni proteiininpala, peptidi, jonka tehtävänä on kuljettaa lääke verenkierron kautta juuri sinne, missä sitä tarvitaan. 

Vuonna 2025 lääkemolekyylin lisenssi myytiin ranskalaisyhtiö Theravialle, jonka nykyään omistaa lääkeyhtiö Norgine. Lääkemolekyylin jatkokehitys ja kliininen lääketutkimus jatkuu heidän vetämänään. 

Ratkaisu lääkkeiden toimintaongelmiin

Järvisen Vuoden keksijä -palkintoon johti toinenkin hänen tutkimusryhmänsä innovaatio: uudenlainen lääkemolekyylien seulontamenetelmä, joka auttaa löytämään miljardien molekyylien joukosta sellaiset peptidit, jotka hakeutuvat verenkierron välityksellä kohdekudokseen eli ”elimistön oikeaan postinumeroon” ja kykenevät kulkemaan verisuonten läpi.

Lääkkeellä voi olla merkittäviä sivuvaikutuksia tai elimistö ei aina kykene ottamaan lääkeainetta vastaan toivotulla tavalla. Esimerkiksi aivojen veri-aivoeste suojaa aivoja haitallisilta aineilta, mutta voi myös estää lääkkeiden tehokkaan kulkeutumisen aivosairauksien hoitoon. Vastaavan ongelman aiheuttaa syöpäkudoksen korkea paine. Lääkehoidon tehoa voi kasvattaa muuttamalla lääkkeen sairausspesifiseksi. 

Kun lääkemolekyyli liitetään peptidiin, joka hakeutuu verenkierron välityksellä sairauteen ja avaa siellä solun sisäisen kuljetusreitin, tällaiset esteet voidaan ohittaa ja lääkemolekyyli saadaan vietyä sinne, missä sairaus on aktiivinen.

Lääkkeiden seulontamenetelmä, jolla haluttuun kohdekudokseen hakeutuva ja kohde-elimessä solut läpäisevä peptidi löydetään, perustuu elävässä koe-eläimessä suoritettavaan miljardien mahdollisten lääkemolekyylien seulontaan. Seulonta pohjautuu niin kutsutun biopannauksen ja mikrodialyysin yhdistämiseen sekä moderneihin DNA-sekvenointimenetelmiin. Tampereen yliopisto on patentoinut seulontamenetelmän kahdella eri patentilla.

Eikä kyseessä todellakaan ollut ainutkertainen asia Järviselle – hänellä on tähän päivään mennessä jo kunnioitettavat kahdeksan kansainvälistä patenttia!

Valtava työmäärä pitää fokuksen tavoitteessa

Lääkemolekyylin kehitys on vuosien projekti. Ennen kuin sopiva löytyi, Järvisen tutkimusryhmä seuloi miljardeja molekyylejä. Tätä seurasi pitkä soluviljelykarakterisointi parhaalle kandidaatille, jota tehtiin yhteistyössä kahden ulkomaisen laboratorion kanssa. Lopulta tehtiin hoitokokeet epidermolysis bullosa-sairauden koe-eläinmallissa.

Kuva: Jonne Renvall/Tampereen yliopisto

– Metodiikka on niin vaativaa, ettei se onnistu vain oman tutkimusryhmän voimin. Kun monen ihmisen valtavaa työmäärää on tarvittu kymmenen vuotta, fokus pysyy tiukasti siinä, että tavoite on saatava maaliin. Akateemisen tutkimuksen suorituksen jälkeen alkaa varsinainen kaupallistaminen. Lääkefirmat eivät tule koputtamaan kenenkään ovelle vaan on oltava itse aktiivinen ja hypättävä akateemisesta maailmasta tuntemattomaan bioteknologiamaailmaan, Järvinen kuvaa.

– Kaupallistamisprosessi tulee kaiken ”arkityön” päälle. Erilaisten lääkekehitysbudjettien, lääketestauksien, viranomaiskeskustelujen ja kaupallistamissuunnitelmien pyörittämisessä menee helposti lomat, viikonloput ja yöt, koska oma perustyö pitää kuitenkin myös tehdä. Lääkemolekyyli on nyt lisensoitu Theravialle/Norginelle ja Yhdysvaltojen ja Euroopan lääkeviranomaiset – eli FDA ja EMA – ovat myöntäneet sille sekä harvinaislääke- että lasten harvinaislääkestatuksen, jotka mahdollistavat mahdollisimman nopean viranomaistoiminnan. Tästä huolimatta menee vielä vuosia, ennen kuin siitä mahdollisesti saadaan valmis lääke markkinoille, hän jatkaa.

Löytämisen iloa ei voi ostaa kaupasta

Mutta miten ortopedi päätyi kehittämään lääkemolekyylejä? Tarina saa alkunsa yli kahdenkymmenen vuoden takaa.

Järvinen oli kiinnostunut urheilu- ja tapaturmavammoista, kuten murtumista ja lihasvammoista, joissa myös verisuonet vaurioituvat niin, ettei kudoksiin tule verta. Veren saaminen vaurioituneelle alueelle on vamman paranemisen ytimessä, joten Järvinen kiinnostui verisuonten uudismuodostuksesta eli angiogeneesistä.

Vuonna 2003 Järvinen meni post doc -tutkijaksi akateemikko Erkki Ruoslahden laboratorioon Kaliforniaan. Ruoslahti tutkimusryhmineen oli kuvannut ilmiön, joka muistuttaa postin jakamisessa käytettyä postinumerojärjestelmää: myös ihmisen verisuonissa on eri kudoksissa ja sairauksissa kyseessä olevalle kudokselle tai sairaudelle spesifinen postinumero, ”vascular zip code”.

– Ruoslahden tutkimusryhmä oli onnistunut löytämään ja kehittämään peptidejä, jotka käyttivät hyväkseen noita postinumeroita. Ne kohdentuvat ja tarttuvat syöpäkasvaimeen kasvaviin uudissuoniin ja mahdollistavat näin lääkkeiden kohdentamisen kasvaimeen. Hän tarjosi minulle mahdollisuutta soveltaa haluttuun kudokseen hakeutuvia molekyylejä kirurgiassa. Koin, että tämä oli mahtava mahdollisuus! Ajattelin, että pääsen tekemään sellaista, mitä yksikään toinen kirurgi ei maailmassa tee, koska kirurgiassa on perinteisesti ajateltu, että kirurgi laittaa leikkauksessa mahdollisen lääkeaineen haluttuun kohtaan, Järvinen sanoo.

– Hauska yhteensattuma oli, että työskennellessäni Ruoslahden tutkimusryhmässä La Jollassa myös Nobel-voittaja Roger Tsien tutki samaa aihetta Kalifornian yliopistossa San Diegossa. Eli meitä oli maailmassa vain kaksi samasta ideasta kiinnostunutta, mutta vain muutaman kilometrin päässä toisistaan, toteaa Järvinen.

Prosessin edetessä löytyi peptidi, joka hakeutui verenkierron välityksellä sekä ihon että ihohaavan verisuoniin ja niistä eteenpäin kaikkialle ihokudokseen. Löydöksen myötä oli aika luontevaa, että kiinnostus ja huomio ohjautui vakavan ihosairauden, jossa sairaus johtaa haavojen syntyyn eli epidermolysis bullosan ja sen hoidon pariin.

Se into, joka Järvisellä perustutkimukseen syttyi yli 20 vuotta sitten, ei ole sammunut.

– Isä sanoi aikanaan omille väitöskirjaoppilailleen ja minulle, että puhdasta löytämisen iloa ei voi kaupasta ostaa. Se on se, mikä edelleen ajaa eteenpäin. Aina kun mikroskoopissa näkee, että solut lopulta tekevät jotain, jota olemme pitkään toivoneet, niin se ilo on tunne, jota muualta ei saa.

Eikä into ole sammunut sen sytyttäjälläkään, akateemikko Ruoslahdella: 

– Vaikka Erkki on jo eläkkeellä, niin me käymme edelleen tutkimustuloksia läpi viikoittain. Viimeksi tänä aamuna sain häneltä Kaliforniasta mielipiteen tutkimustuloksiin, Järvinen kertoo.