Tavoitteena ihmiselle ja ympäristölle haitaton lääke

Kalat altistuvat lääkejäämille, mutta poistaako kalojen metaboia lääkejäämät kuten ihmisen elimistö tekee? Tiina Sikasen tutkimus keskittyy muun muassa tähän kysymykseen.

Apulaisprofessori Tiina Sikasen työ palvelee tavoitetta, jossa lääkkeet ovat tehokkaita ja turvallisia ihmiselle ja samalla haitattomia veden eliöstölle. Avaimena tähän on lääkeaineiden metabolia niin ihmisen kuin kalan elimistössä. Lääkeaineiden metabolia eli muuntuminen elimistössä on hänen tutkimustyönsä keskeinen teema.  

Tutkimusurallaan kansainvälisesti arvostettu Tiina Sikanen sai 27. lokakuuta Orionin Tutkimussäätiöltä 100 000 euron palkintoapurahan. Se myönnetään tutkijalle, joka on oman korkeatasoisen tieteellisen työnsä lisäksi pitänyt esillä tutkimuksen merkitystä.  

”Olen tästä palkinnosta hyvin yllättynyt ja otettu, kun ottaa huomioon, miten korkeatasoista tutkimusta Suomessa ja maailmalla tehdään farmasian ja lääketieteen alalla”, hän sanoo.  

Hän on puheenvuoroissaan ja julkaisuissaan edistänyt niin päättäjien, lääkealan, terveydenhuollon ammattilaisten kuin kuluttajienkin yleistä ymmärrystä lääkeaineiden ympäristöriskeistä ja niiden vähentämisen tarpeesta.  

”Olen halunnut avata kokonaiskuvaa siitä, miten tutkimuksella voidaan tulevaisuudessa paremmin ymmärtää ympäristöhaittoja ja riskejä, joita liittyy lääkeaineiden ympäristöön päätymiseen.” 

Lääkeaine ei jää pysyvästi elimistöön 

Tiina Sikasen kiinnostus lääkeaineiden ympäristövaikutuksiin heräsi vuonna 2015, kun Helsingin yliopiston farmasian koulutusta alettiin päivittää ympäristövaikutustenkin kannalta ajan tasalle. Hän oivalsi, että lääkeaineiden ympäristökäyttäytyminen liittyy läheisesti myös hänen omaan tutkimusalaansa lääkemetaboliaan. Lääkeaine on suunniteltu parantamaan, mutta aine ei jää pysyvästi ihmiselimistöön, vaan poistuu sieltä. 

”Metabolia on keskeisessä roolissa siinä, missä määrin kalat ja vesieliöt altistuvat lääkejäämille ja kertyvätkö ne elimistöön. Tämä vaikuttaa siihen, millaisia haittoja lääkejäämät kaloissa aiheuttavat.” 

Sikasen tutkimusryhmä kehittää työkaluja lääkkeiden ympäristövaikutusten ennustamiseen niin, että eläviä kaloja ei käytetä. Tutkimuksessa hyödynnetään lääkekehityksestäkin tuttuja in vitro -tekniikoita eli solututkimusta laboratorio-olosuhteissa. Sikanen kehittää eritysesti mikrosirupohjaisia menetelmiä, joilla tutkitaan lääkeaineiden metaboliaa eri eläinlajien tai ihmisten entsyymeillä. Tavoitteena on luoda ympäristö, joka jäljittelee mahdollisimman tarkasti oikeaa elimistöä.  

Mikrosirut ovat käytännössä polymeerikanavia, joihin kiinnitetään soluja tai entsyymejä, jotka mallintavat elimistön kudoksia.  

”Haaste on se, että perinteiset solumallit eivät aina vastaa elävän ihmisen tai kalan kudoksen toimintaa.” 

Oikean elimistön jäljittelyä 

Mikrosiruteknologian avulla malleista saadaan ennustavampia ja tarkempia. Tämän tekniikan avulla soluja voidaan kasvattaa läpivirtausympäristössä, joka jäljittelee oikeaa elimistöä, esimerkiksi verenvirtauksen mukanaan tuomaa happea, ravinteita tai vaikkapa lääkeaineita. Solumallit ovat elävien kalojen käyttämistä eettisempi tapa ennustaa myös ympäristövaikutuksia.  

Tulevaisuuden läpimurto olisikin se, että samanlaisia työkaluja voitaisiin hyödyntää kustannustehokkaasti uusien lääkkeiden kehityksessä. Mahdolliset uudet lääkeaineet testattaisiin jo kehitystyön alkuvaiheessa myös ympäristöön kohdistuvien vaikutusten osalta. Hän arvioi, että vie ainakin 5–10 vuotta, ennen kuin nämä työkalut ovat valmiina, riittävän validoituina käyttöön.  

”Toinen kysymys on, millaiset mahdollisuudet lääketeollisuudella on ottaa näitä käyttöön ja millainen porkkana siihen on. Lääketeollisuus noudattaa tarkasti viranomaisohjeita, joten viranomaisvaatimukset vaikuttavat paljon.” 

Vasta 2000-luvun alussa ympäristöriskien arvioinnista tuli osa myyntilupaprosessia. Sikanen huomauttaakin, että parhaillaan käytössä on tuhansia vanhoja lääkeaineita, joiden ympäristövaikutuksista ei ole tietoa.  

”Iso kysymys onkin se, että kehitettäisiin myös olemassa oleville lääkeaineille mahdollisimman kustannustehokkaita ja eettisiä testauskeinoja.”  

Monitieteisyydestä hyvät eväät 

Sikanen johtaa tutkimusryhmää, jonka koko on 10–15 henkilöä riippuen ohjauksessa olevien opiskelijoiden määrästä.  

Tutkimustyön lisäksi hän opettaa sekä ohjaa nuorempia tutkijoita. Hän osallistuu sekä kansallisiin että kansainvälisiin tutkimushankkeisiin, jotka liittyvät sekä lääkkeiden ympäristöriskien tunnistamiseen että lääkekehityksen alkupäähän. 

Hän kertoo toimineensa aina monitieteisessä tiimissä, jossa ihmisillä on erilaiset taustatutkinnot. Sikasen omakin koulutus tulee kahdelta alalta eli farmasiasta ja kemian tekniikasta.  

”Ideaalitilanne on se, että jokaisella tutkimusryhmän jäsenellä on tuoda yhteiseen pöytään jotain omaa erikoisosaamista täydentämään muiden osaamista. Kokemukseni mukaan näin asiat etenevät paremmin kuin tilanteessa, jossa kaikki ovat saman alan asiantuntijoita.” 

Tutkijalle on hänen mielestään eduksi se, jos pystyy hyväksymään oman tietämättömyytensä ja ottamaan vastaan tietoa muilta. Tätä hän kertoo opettelevansa itsekin.  

Työltä jää melko niukasti vapaa-aikaa, mutta 5- ja 10-vuotiaat lapset pitävät Tiina Sikasen tiukasti kiinni arjessa. Hän sanookin, että omasta ajasta on joustettava, jos haluaa olla mukana useassa tutkimushankkeessa yhtä aikaa. Toisaalta luontainen mielenkiinto vetää tieteen pariin.  

”Aina sanon, että tutkimusaineiston läpikäynti on vähän sama kuin se, kun toiset ratkovat ristikoita. Itsestäni tutkimustulosten läpikäynti on samalla tavalla mukavaa ajanvietettä.” 

--

Tiina Sikanen 

Helsingin yliopiston farmasian tiedekunnan apulaisprofessori  

Farmasian tohtori Helsingin yliopistossa 2007, kemian tekniikan DI 2010 Aalto yliopistosta

Teksti: Johanna Paasikangas
Kuva: Satu Kemppainen

27.10.2022