Löytyykö vastaus tyypin 1 diabeteksen arvoitukseen synnynnäisen immuniteetin eroista?

– Tutkimme vuonna 2009 alkaneessa PAMP-hankkeessa sitä, miten tyypin 1 diabetekseen sairastuneiden lasten immuuni- eli puolustusjärjestelmä eroaa terveenä säilyvien lasten immuunijärjestelmästä, ”tutkimuksen äiti” filosofian tohtori Mari Vähä-Mäkilä Turun yliopistosta kertoo.

Ihmisen elimistön puolustusjärjestelmä torjuu taudinaiheuttajia, kuten viruksia ja bakteereita.

Synnynnäinen immuniteetti kehittyy jo sikiöaikana ja on osa perimää. Hankittu immuniteetti, jonka voi saada esimerkiksi sairastetusta taudista tai rokotuksesta, rakentaa lisäsuojaa puolustusjärjestelmälle.

– Me keskitymme nimenomaan synnynnäiseen immuniteettiin. Yksi olettamuksistamme on, että tyypin 1 diabetekseen sairastuvien synnynnäinen immuniteetti reagoi taudinaiheuttajiin eri tavoin kuin muiden, Vähä-Mäkilä kuvaa PAMP-tutkijoiden työtä.

Synnynnäinen immuniteetti onkin joustava?

Synnynnäinen immuniteetti perustuu puolustusjärjestelmän kykyyn tunnistaa taudinaiheuttajat elimistöön kuulumattomiksi.

Ihmiselle haitallisten mikrobien pinnalla on molekyylirakenteita, jotka elimistö tunnistaa niissä toistuvien kuvioiden ansiosta. Kuvioiden englanninkielinen nimi on Pathogen Associated Molecular Patterns. Siitä siis tutkimuksen nimi PAMP.

Kun synnynnäinen immuunijärjestelmä havaitsee taudinaiheuttajia, se ryhtyy tuhoamaan niitä, tunnistaa taudinaiheuttajien PAMP-rakenteita ja esittelee antigeenejä hankitun immuniteetin soluille, jotka sitten kehittävät vasta-aineita.

– Puolustusjärjestelmän tasapainoinen toiminta on edellytys sille, että elimistö reagoi taudinaiheuttajiin oikealla tehokkuudella. Jos järjestelmä on häiriintynyt, voi se erehtyä hyökkäämään elimistön omia kudoksia vastaan, kuten tapahtuu esimerkiksi tyypin 1 diabeteksessa.

Synnynnäisen immuniteetin on pitkään oletettu olevan muuttumaton, on siis uskottu, että siihen ei voida vaikuttaa.

– Nykytietämyksen valossa näyttää siltä, että se onkin joustava. Epigeneettiseen periytymiseen kohdistuvan tutkimuksen odotetaan tuovan lisävalaistusta tähän uuteen ajatteluun, Vähä-Mäkilä selventää.

PAMP on osa DIPP-tutkimusta

PAMP-tutkimus oli alkaessaan aikaansa edellä. Hanke käynnistyi ja sen aineistonkeruu alkoi vuonna 2009, jolloin synnynnäiseen immuniteettiin ei diabetestutkimuksessa kiinnitetty juurikaan huomiota.

Vuosikymmenen aikana tutkimuksessa on kerätty 17 000 näytettä noin 300 varsinaissuomalaiselta lapselta.

Näytteet otetaan DIPP-tutkimuskäyntien yhteydessä – tyypin 1 diabeteksen ennustamista ja ennaltaehkäisyä selvittävään DIPP-tutkimukseen osallistuvat lapset mahdollistavat siis myös PAMP-tutkimuksen.

– Näytteitä on kerätty Turussa. Tampereen ja Oulun DIPP-perheet eivät ole mukana PAMPissa. Osallistuminen ei ole automaattista, vaan jokaiselta perheeltä on erikseen pyydetty lupa näytteiden ottoon tutkimustamme varten, Vähä-Mäkilä täsmentää.

Tutkijat ovat haastaneet DIPP-lapsilta saatujen näytteiden soluja erilaisilla bakteerien ja virusten rakenteilla.

– Olemme tutkineet taudinaiheuttajilla kiusattujen solujen immuunivastetta. Seuraavassa vaiheessa alamme tutkia niitä geneettisiä ja epigeneettisiä muutoksia, jotka voivat auttaa ymmärtämään tyypin 1 diabeteksen puhkeamisen mekanismia.

Tyypin 1 diabeteksen puhkeamista edeltävän prosessin tiedetään käynnistyvän viikkoja tai jopa vuosia ennen oireiden ilmaantumista. Taudin syntymekanismien ymmärtäminen ja sen varhaisten ennusmerkkien tunnistaminen on tärkeää, jotta esimerkiksi estolääkityksen kehittäminen voisi onnistua.

Suurrahoitus Yhdysvalloista

PAMP-tutkimuksen etenemistä edesauttaa merkittävällä panoksella yhdysvaltalainen diabetestutkimussäätiö JDRF, jolta hanke sai vuoteen 2023 asti kestävän puolen miljoonan euron rahoituksen.

– Rahoituspäätös ei olisi voinut osua parempaan hetkeen. Se varmistaa tutkimuksemme jatkuvuuden aikana, jolloin kilpailu rahoituksesta on entisestään kiristynyt, Vähä-Mäkilä huokaa helpottuneena.

Diabetesliiton ja diabetesyhdistysten perustama Diabetestutkimussäätiö myönsi 25 000 euron apurahan PAMP-hankkeeseen jo sen käynnistämisvuonna. Säätiö tuki tutkimusta 25 000 eurolla myös vuonna 2015.

– Diabetestutkimussäätiön apuraha mahdollisti hankkeen aloittamisen ja säätiön tuki on myöhemminkin ollut meille erittäin arvokasta. Kotimaasta saamamme säätiörahoitus on esimerkiksi avannut väylän rahoituksen hakemiseen maailmalta.

Taustatukea senioritutkijoilta

Kansainvälisen rahoituksen mahdollistajia ja avainhenkilöitä PAMP-tutkimuksessa ovat kokeneet diabetestutkijat akatemiaprofessori Riitta Lahesmaa ja professori Jorma Toppari Turun yliopistosta.

Toppari on myös Vähä-Mäkilän esimies ja Turun DIPP-tutkimuksen johtaja.

– Minulla on ollut onni saada tehdä tutkimusta ihanien opettajien ja esimiesten opastamana. Sain tukea ja kannustusta tutkimustyöhön jo opiskeluaikanani Oulun yliopistossa, Vähä-Mäkilä kiittää häntä tutkimuksen pariin johdattaneita.

Tutkimusuransa Turun yliopistossa Vähä-Mäkilä aloitti DIPP-tutkimuksen perustajan ja silloisen johtajan professori Olli Simellin siipien suojassa.

– Simell etsi vuonna 2009 laboratoriopäällikköä DIPP-tutkimukseen. Hain tehtävää, mutta kerroin jo työpaikkahaastattelussa, että haluaisin oikeastaan tehdä tutkimusta ja vieläpä oman tutkimusideani pohjalta.

Sain kuin sainkin vihreää valoa. Simellin tuki ja usko nuoreen tutkijaan olivat avainasemassa PAMPin käynnistymisessä. Aluksi hän tosin palautti minut maan pinnalle ja toppuutteli hulluimpia suunnitelmiani, Vähä-Mäkilä muistelee lämpimästi.

Tutkimustyöhön kaikkensa panostanut 42-vuotias Vähä-Mäkilä ei ole päästänyt itseään helpolla. Kun oma rima on korkealla, ja perhe on PAMP-tutkimuksen edetessä kasvanut kahdella nyt alakouluikäisellä pojalla, tarvitaan tutkijalta intohimoa, jolla kiivetä yli esteiden.

– Tässä työssä täytyy sietää päähän potkimista. Rahoitushakemukset palaavat usein bumerangeina, julkaisuprosessi on vaativa ja aikaa vievä ja tutkimusajatuksetkin voivat ajautua umpikujaan. Mutta kun tavoitteena on Nobel-palkinto, on jaksamisen rajoja venytettävä, Vähä-Mäkilä nauraa.

Palapelin kokoaminen etenee

Tärkeä aisapari PAMPissa vastuullisena erikoistutkijana toimivalle Vähä-Mäkilälle on erikoistutkija, filosofian tohtori Mirja Nurmio.

– Hän on haka ylläpitämään positiivista henkeä. Vaikka kaikki ei aina mene kuin Strömsössä, on tutkimustyössä paljon yhteisiä ilon hetkiä. Tieteellinen tutkimus on useiden alojen huippuasiantuntijoiden tiimityötä ja maailmanlaajuisen palapelin kokoamista, Vähä-Mäkilä konkretisoi.

Palapelin palat loksahtelevat Turussa kohdilleen, ja alkaa olla todennäköistä, että PAMP-tutkimus löytää vastauksia tyypin 1 diabeteksen arvoituksen keskeisiin kysymyksiin.

– Olemme uuden äärellä. Kun onnistumme, löydämme uuden biomarkkerin eli solujen ominaisuuden, jonka perusteella tyypin 1 diabeteksen puhkeamista voidaan ennustaa. Lopullinen tavoitteemme on löytää keinoja sairauden ennaltaehkäisyyn.

Lue lisää:

Turun yliopiston tiedote 21.2.2020: Turun yliopiston diabetestutkimukselle merkittävä rahoitus Yhdysvalloista(avautuu uuteen ikkunaan, siirryt toiseen palveluun)