Tarinat

Pikkuaivot ovat keskushermoston osa, joka koordinoi ja hienosäätää ihmisen liikkeitä. Sairauksien yleisin oire, ataksia, ilmenee käsien nykivinä liikkeinä tai tasapaino- ja kävelyongelmina. Yksittäiset pikkuaivosairaudet ovat hyvin harvinaisia, mutta erilaisia pikkuaivosairauksia on paljon. Siksi niistä muodostuu yhdessä merkittävä, solutasolla tuntematon sairausryhmä.

Lastenneurologian erikoistuva lääkäri, LT Jussi-Pekka Tolosen ja hänen tutkimusryhmänsä tavoitteena on kuvata lasten pikkuaivosairauksien esiintyvyys Pohjois-Suomessa, tunnistaa uusia pikkuaivojen häiriöitä sekä kehittää nykyaikaisia sairausmalleja kantasoluista. Kantasolumallien eli pikkuaivo-organoidien kehittämistä tehdään yhteistyössä Oxfordin yliopiston kanssa.

Tolonen on työskennellyt Oxfordin kantasolumallinnuksen tutkijaryhmissä kaksi vuotta. Hän tekee nyt kliinistä työtä Oulun yliopistollisessa sairaalassa ja toimii puolet työajastaan Suomen Akatemian apurahatutkijana. Terttu-säätiö myönsi Tolosen tutkimukseen 10 000 euroa.

Diagnostiikka paremmaksi

Pikkuaivojen kohdalta on pitkään ajateltu, että ne säätelevät vain liikkeitä, ja pikkuaivojen tutkimus on jäänyt isoaivojen varjoon. Nyt tiedetään, että pikkuaivot säätelevät myös isoaivojen toimintaa kognitiivisesti.

–Useissa lapsilla esiintyvissä geneettisissä pikkuaivosairauksissa tulee kognitiivisia häiriöitä ja vaikeimmissa tapauksissa jopa älyllistä kehitysvammaisuutta. Yksi tärkeä tutkimuskysymys on, että johtuuko sairaus siitä, että geeni ilmenee pikkuaivoissa ja pikkuaivot aiheuttavat kognitiiviset ongelmat vai johtuuko sairaus pikkuaivojen ja isoaivojen yhteydestä, Tolonen kertoo.

Tutkimusryhmän mukaan on monia sairausgeenejä, joita ei ole tunnistettu ja siksi tautiepäilyille ei saada vahvistusta.

–Pyrimme viemään diagnostiikkaa eteenpäin niin, että ensimmäisen epäilyn jälkeen voisimme tarkentaa diagnoosia kehittyneemmillä tutkimusmenetelmillä.

Menetelminä käytetään yleisesti käytössä olevaa eksomisekvensointia (ES). Jos tautiepäily ei tällä varmistu, siirrytään kehittyneempään genomisekvensointiin. ”Jos löydämme geenimuutoksia, selvitämme biokemian perusmenetelmillä, onko muutos sairauden aiheuttaja. Käytössämme on myös sähköfysiologiset solutason tutkimukset, jolloin pääsemme tutkimaan yksittäisten solujen toimintaa.”

PEDIATAX-hankkeessa on mukana 107 pohjoissuomalaista lapsipotilasta, joilla on varmistettu sairaus tai epäily geneettisestä pikkuaivosairaudesta.

–Puolet potilaista on sellaisia, joiden taudinaiheuttajaa ei vielä nykyisillä tutkimusmenetelmillä ole löydetty tai diagnostista tutkimusta ei ole vielä ehditty tehdä. Heidät kutsumme kliinisiin jatkotutkimuksiin löytääksemme taudinaiheuttajageenin.

Jos uusi sairausgeeni löytyy, voidaan kantasolujärjestelmillä myöhemmin mallintaa sairauden etenemistä ja hyödyntää tietoa lääkeaineiden kehittämisessä.

Toiveissa uusia hoitoja

Ongelmana harvinaissairauksissa on, että yksittäisiä pikkuaivojen geenisairauksia on satoja.

–Jokaiseen yksittäiseen sairauteen on vaikea keksiä oikeaa lääkitystä, mutta toivomme, että voimme löytää yhteiset tekijät ja yhteisiä lääkeaineita usean sairauden hoitoon.

Pikkuaivosairauksien lisäksi apua voi löytyä myös muiden geneettisten sairauksien hoitoon. Esimerkiksi tutkimuksessa mukana oleva ITPR1-geeni ja kalsiumkanava on todennäköisesti mukana pikkuaivosairauksien lisäksi myös geneettisen Alzheimerin tai Huntingtonin taudeissa.

–ITPR1-geenistä meillä on jo toimiva tautimalli, ja Italiassa on tutkimusryhmä, joka on löytänyt lääkeainemolekyylin, jonka testaamisen haluamme aloittaa.

Pitkäaikaisena tavoitteena tutkijalla on selvittää erityisesti hypoksis-iskeemisen enkefalopatian merkitystä aivojen kehitykselle.

–Kun sikiön aivot altistuvat vaikealle hapenpuutteelle, aivojen toiminta häiriintyy, mikä vaikuttaa lapsen kehitykseen. Hypoksis-iskeeminen enkefalopatia voi olla vaikea tauti, eikä meillä oikein ole siihen kohdennettua, solutason hoitoa. Kantasolumallien kautta voimme mallintaa sikiöaikaista hapenpuutetta ja löytää siten myös uusia hoitomuotoja, Jussi-Pekka Tolonen toivoo.

Tolonen kuuluu lastenneurologian tutkimusryhmään, jota johtavat professorit Johanna Uusimaa ja apulaisprofessori Reetta Hinttala Oulun yliopistosta. Tolosen merkittävinä kumppanina toimivat myös professori Esther Becker, Andrea Németh ja Sir Peter Ratcliffe Oxfordin yliopistosta.