Uudet menetelmät voivat korvata eläinkokeita

Tampereen yliopistossa kehitetään menetelmiä, joiden avulla voidaan vähentää eläinkokeiden käyttöä lääkekehityksessä. Uusia menetelmiä tarvitaan, sillä eläinkokeet eivät kerro riittävän tarkasti ihmisen kehon toiminnasta ja niihin liittyy eettisiä ongelmia.

Kun uusi lääkeaine etenee ensimmäisiin ihmistutkimuksiin, sen teho ja turvallisuus on tyypillisesti testattu ensin eläinkokeissa. Ihmisillä tehtävissä tutkimuksissa voidaan kuitenkin törmätä yllättäviin haittavaikutuksiin tai lääkeaineen heikkoon tehoon.

– Ihmisten ja muiden eläinten biologia eroavat merkittävästi toisistaan. Kun mennään solu- ja molekyylitasolle erilaisissa sairausmekanismeissa, erot voivat olla todella suuria, kertoo solubiologi, tutkijatohtori Hanna Vuorenpää Tampereen yliopistosta.

Esimerkiksi sydänlihassolujen pinnalla on ionikanavia, jotka välittävät sydänlihaksen sähköistä toimintaa ja supistumista. Ionikanavat eroavat eri eläinlajien välillä, eivätkä hiirellä tai koiralla testatut sydänlääkkeet välttämättä toimi ihmisellä. 

– Eläinkokeisiin liittyy myös eettisiä ongelmia. Onko oikein tuottaa eläimille tieteen nimissä kärsimystä, joka muissa tilanteissa ei olisi sallittua, Vuorenpää pohtii.

Eläinkokeiden on ajateltu olevan ainoa tapa tutkia koko kehossa tapahtuvia systeemisiä reaktioita. Uudet kudostutkimusmenetelmät kuitenkin haastavat tätä käsitystä.

Ihmisekehon toimintoja jäljittelevä monikudosmalli

Hanna Vuorenpää työskentelee tutkijana Monikudosmallintamisen huippuyksikössä, joka on kuuden Tampereen yliopistossa toimivan tutkimusryhmän muodostama poikkitieteellinen tutkimuskeskus. 

Ryhmien yhteisenä tavoitteena on kehittää ”Body-on-Chip”-teknologiaa. Se tarkoittaa ihmiskehon toimintoja jäljittelevää monikudosmallia, jossa hyödynnetään kantasolututkimusta ja mikroteknologiaa.

– Yhdistämme laboratorio-olosuhteissa erilaisia kudoksia toisiinsa mallintamaan ihmisen kehon toimintaa ja eri kudosten välistä vuorovaikutusta. Yhdistäminen voi tapahtua esimerkiksi pienten nestevirtausta sisältävien kanavien kautta, jotka jäljittelevät verenkiertoa.

Vuorenpään mukaan monikudosmallintaminen on erittäin lupaava uusi menetelmä niin lääketieteen perustutkimukseen, lääkekehitykseen kuin kemikaalien turvallisuuden testaamiseen. Verrattuna perinteiseen soluviljelmään tai eläinkokeisiin se voi antaa huomattavasti enemmän tietoa ihmiskehon toiminnasta ja reaktioista.

– Eläintutkimuksissa emme oikeastaan tiedä, mitä elimistössä tapahtuu solu- ja molekyylitasolla, vaan näemme vain makrotason lopputuloksen. Monikudosmallissa voimme seurata ja säädellä tutkimuksen olosuhteita reaaliajassa ja selvittää erilaisia mekanismitason vaikutuksia, Vuorenpää kuvailee.