Suomalaisten kansantaudit polttopisteessä

Tutkijalääkäri, lääketieteen tohtori Pirkka-Pekka Laurilan tutkimustyö perustuu suomalaisten kansanterveyden edistämiseen. Hän tutkii ihmisten aineenvaihduntaan vaikuttavia erilaisia riskitekijöitä ja niiden vaikutusmekanismeja. Ihmisten ikääntymisen aiheuttamien terveys- ja sairaushaasteiden ylittäminen ja sopivan lääkehoidon kehittäminen ovat hänen tutkimustyönsä punainen lanka.

Laurila tutkii erityisesti sydän- ja verisuonitauteja. Näihin sairauksiin liittyvät läheisesti aineenvaihduntahäiriöt, joista ennen kaikkea tyypin 2 diabetes eli aikuistyypin diabetes on yhä useammalla suomalaisella. Tutkimustyönsä alkuvaiheessa hän tutki lähinnä sydän- ja verisuonitautien perinnöllisyyttä. Laurila ymmärtää paremmin ja laajemmin ateroskleroosin eli valtimokovettumataudin perinnöllisyyteen vaikuttavia tekijöitä, sillä hän on perehtynyt laajasti myös diabetekseen. Tutkimiaan sairauksia hän on alun perin lähestynyt genetiikan ja geenien ymmärtämisen avulla, sillä avainasia sairauksien ymmärtämiselle on geenien vaikuttavuuden tutkiminen. Laurila painottaa, että diabeteksen ja sydän- ja verisuonitaudeille altistavien geenimuotojen tunnistaminen voi paljastaa aiemmin tuntemattomia mekanismeja, miten sairaus ihmisellä kehittyy.

Merkittävä riskitekijä sydän- ja verisuonitaudeille on ikä. Tästä osa on selitettävissä yksinkertaisesti sillä, että ikääntyneiden henkilöiden verenkierrossa LDL-kolesterolia (englanniksi low-density lipoprotein) on ehtinyt olla pidempään ja täten sillä on ollut enemmän aikaa kertyä verisuonten seinämiin. Toisaalta erään amerikkalaistutkimuksen mukaan vain 30 prosentilla sydäninfarktipotilaista oli korkea LDL-kolesterolipitoisuus hoitoon otettaessa. Näin ollen lääketieteessä on vielä tutkittavaa sydän- ja verisuonitauteihin sairastuneisuudessa ja kuolleisuudessa, koska kaikki sydän- ja verisuonitaudit eivät selity kolesterolilla. Hän korostaa, että tutkimalla ikääntymisen eri mekanismeja voitaisiin mahdollisesti löytää myös uusia riskitekijöitä sydän- ja verisuonitautien puhkeamiselle.

Laurila on tutkinut myös metabolista oireyhtymää, joka on aikuistyypin diabeteksen esiaste. Se on tila, jossa samalla potilaalla on useita valtimokovettumataudin ja 2-tyypin riskitekijöitä. Lääketieteessä on esitetty erilaisia 2-tyypin diabeteksen periytyvyysarvioita, joilla tarkoitetaan millä prosenttiosuudella ihmisen geenit määrittävät todennäköisyyttä sairastua aikuistyypin diabetekseen suhteessa ympäristötekijöihin. Tyypin 2 diabeteksen periytyvyysarviot vaihtelevat eri tutkimuksissa 20–80 prosentin välillä. Yleensä esitetään, että geenit selittäisivät vähintään 1/5 osaa 2-tyypin diabetekseen sairastumisessa. Tämä periytyvyys konkretisoituu vanhemman ja lapsen välillä: jos perheen toisella vanhemmalla on 2-tyypin diabetes, lapsen todennäköisyys sairastua siihen on jopa 50 prosenttia.

Myös elintavat ovat tärkeät. Erityisesti elintapojen merkitys näkyy siinä, että suurin osa 2-tyypin diabetesta sairastavista on ylipainoisia. Osa lihavista ihmisistä ei kuitenkaan toistaiseksi tuntemattomasta syystä sairastu diabetekseen vielä lihavuuden alkuvaiheessa. Tällöin heitä voidaan kutsua metabolisesti eli aineenvaihdunnaltaan terveiksi ylipainoisiksi. Tämä näkemys onlääketieteessä osittain vanhentunut, sillä nyt vallitseva näkökulma korostaa, että ylipaino saattaa tarpeeksi pitkään jatkuessaan johtaa 2-tyypin diabeteksen kaltaisten aineenvaihduntahäiriöidenpuhkeamiseen siitä huolimatta, että henkilö sillä hetkellä olisi muuten terve. On olemassa sellaisia erittäin harvinaisia tapauksia, joissa hyvin laiha ja elintavoistaan huolta pitävä henkilö sairastuu 2-tyypin diabetekseen. Tällöin tällä potilaalla on taakkanaan merkittävä määrä geneettisiä eliperinnöllisiä riskitekijöitä.

Laurila on tutkinut muun muassa geenejä, jotka voisivat selittää poikkeavia rasva-arvoja suomalaisissa perheissä, joihin oli rikastunut lääketieteellisesti ilmaistuna familiaalista kombinoitua hyperlipidemiaa sairastavia henkilöitä. Nämä ovat henkilöitä, joiden verenkierrossa kolesteroli- ja triglyseridipitoisuudet ovat korkeat. Heistä tehtiin geenikartoitus, jossa löydettiin USF1-geeni, jota ei ole aikaisemmin tunnettu hyvin ja miten se saattaisi liittyä rasva-aineenvaihduntaan. Laurila alkoi tutkimusryhmässä tutkia vaikutusmekanismia, miten tämä löydetty geeni voisi liittyä rasva-aineenvaihduntaan. Tutkijat kehittivät hiirimallin, jolta he poistivat tämän USF1-geenin. Kun hiireltä otettiin tämä geeni pois, sen rasva-arvot paranivat, HDL-kolesteroli (englanniksi high-density lipoprotein) eli hyvä kolesterolipitoisuus nousi ja triglyseridiarvot laskivat. Nämä hiiret eivät lihoneet, eivätkä sairastuneet valtimokovettumatautiin yhtä usein kuin verrokkiryhmän hiiret, vaikka niitä ruokittiin korkearasvaisella ravinnolla. Plakkien eli kovettumien osuus koehiirien verisuonten pinta-alasta oli vain 25 prosenttia verrattuna siihen mitä se oli verrokkiryhmän hiirillä. Niillä oli myös vähemmän rasvakudosta ja täten myös vähemmän matala-asteista tulehdustilaa, jonka arveltiin selittävän sitä, että niillä oli myös vähemmän ateroskleroosia.

Erityisen mielenkiintoinen havainto oli, että USF1-geenin poistaminen johti siihen, että hiiret söivät enemmän ja liikkuivat vähemmän, mutta ne eivät silti lihoneet. Näillä eläimillä ruskean rasvan lisääntynyt aktiivisuus osoittautui merkittäväksi lihomattomuutta selittäväksi tekijäksi. Yleensä nisäkkäiden ruskea rasva tuottaa lämpöä ja valkoinen rasva varastoi rasvaa, jotta sitä voisi myöhemmin käyttää energiantuotantoon. Sen sijaan USF1-poistogeenisten hiirten ruskea rasvakudos poltti rasvaa normaalissa lämpötilassa niin, että hiiret eivät ainoastaan laihtuneet, vaan ruskea rasvakudos imi verenkierron triglyseridejä poltettavaksi, joka laski näin myös veren rasvapitoisuutta.

Laurila ja muut tutkijat halusivat myös tietää, miten USF1-geenin löytyminen vaikutti tutkittaviin ihmisiin. Niillä tutkittavilla, joilla oli USF1:sen geenimuoto, oli myös parempi HDL-taso, matalammat triglyseriditasot sekä vähemmän ateroskleroosia ja insuliiniresistenssiä. Kun tämän yhden ainoan geenin toiminnan estämisellä oli niin monia hyviä vaikutuksia sydän- ja verisuonitauteihin sekä diabetekseen, jatkossa voitaisiin etsiä lääkeaineita, jotka voisivat estää tämän geenin toimintaa ja siten mahdollisesti parantaa sydän- ja verisuonitautien sekä diabeteksen ennustetta.

Laurila haluaa aina pitää tutkimustyössään ihmisaspektin, joka on joskus iso haaste. Yksi tutkimustyön haaste on se, miten hiirimallin avulla saadut tulokset ovat siirrettävissä ihmiseen. Aina kun on vain mahdollista, hän haluaa palata tekemään tutkimusta ihmisaineistolla, jotta hiirimallin avulla saatujen uusien löydösten paikkansapitävyys voitaisiin varmistaa myös ihmisissä.

Tutkijalääkärinä hänellä on työssään tautilähtöinen lähestymistapa ja hän pitää tärkeänä sitä, että kansantauteja tarkastellaan monesta eri näkökulmasta hyödyntäen genetiikkaa, bioinformatiikkaa, kliinisiä potilasaineistoja sekä solu- ja eläinmalleja. Hänen työtään ohjaa aina tavoite löytää yleisiin kansantauteihin vaikuttavia uusia mekanismeja, jotta niihin voitaisiin löytää myös uusia hoitomenetelmiä. Hän sai European Atherosclerosis Societyn kansainvälisen nuoren tutkijan palkinnon vuonna 2017. Tällä hetkellä Laurila työskentelee lääketieteen tutkijana Johan Auwerxin tutkimuslaboratoriossa Sveitsissä.

Maarit Ojanen