Eläinlääketieteellisten biotieteiden osaston uusille tutkimushankkeille merkittävää rahoitusta Suomen Akatemialta

Eläinlääketieteellisten biotieteiden osaston uusille tutkimushankkeille on myönnetty Suomen Akatemian hankerahoitusta. Akatemiahankerahoitusta saivat tutkimushankkeet 'Koiran lonkkadysplasian geenipaikannus ja spatiotemporaalinen mallintaminen' 450000 euroa, 'Hippokampuksen kehitystä ohjaavat mekanismit' 450000 euroa, 'Ihmisen ja suolistomikrobiston keskinäisten vuorovaikutusten molekyylitason karakterisointi' 332000 euroa ja 'Lactobacillus rhamnosus GG:n solupinnan pilusten postgenominen rakenne-funktio-analyys' 272 000 euroa.

’3D-morfogenetiikka yksilönkehityksessä ja sairauksissa: Koiran lonkkadysplasian geenipaikannus ja spatiotemporaalinen mallintaminen’ –tutkimushanke liittyy anatomiaan ja genetiikkaan sekä kuvantamiseen, ja tutkimusta johtaa professori Antti Iivanainen Eläinlääketieteellisten biotieteiden osastolta.

Projektissa tutkitaan koiran lonkkadysplasiaa, eli käytännössä lonkkanivelten rakennetta ja rakenteen kolmiulotteista mallintamista sekä sairauteen liittyvää perinnöllistä alttiutta geenitasolla. Lonkkadysplasia tarkoittaa lonkkanivelen kasvuhäiriötä. ”Tavoitteenamme on jäsentää kompleksisia kolmiulotteisia morfologiafenotyyppejä uudellla tavalla. Haluamme myös perehtyä muodon geneettiseen säätelyyn.”, kertoo professori Iivanainen.

Tutkimus tehdään yhteistyönä seuraavien yhteistyökumppaneiden kanssa: professori Hannes Lohi (Eläinlääketieteellisten biotieteiden osasto, Lääketieteellisen genetiikan osasto ja molekyylilääketieteen tutkimusohjelma (Lääketieteellinen tiedekunta, Helsingin yliopisto), Folkhälsan), akatemiaprofessori Jukka Jernvall (Biotekniikan instituutti), professori emerita Marjatta Snellman, ELL Anu Lappalainen (Kliinisen hevos- ja pieneläinlääketieteen osasto), sekä ELL Annie Liman (Suomen Kennelliitto). Mukana ovat myös Professori William Cole (Toronto) sekä LKT Outi Mäkitie (Lääketieteellinen tiedekunta, Helsingin yliopisto). Tutkimushanke on nelivuotinen.

Professori Tomi Tairan vetämä nelivuotinen tutkimushanke ’Hippokampuksen kehitystä ohjaavat mekanismit’ kuuluu neurotieteiden alaan, ja tutkimusta tehdään pääosin solu- ja molekyylitasolla.

Professori Tairan ryhmässä tutkitaan hermoston synaptisen viestinsiirron mekanismeja. Erityisen mielenkiinnon kohteena on ryhmän itsensä ensimmäisenä löytämät toonisesti aktiiviset kainaattityypin (tKAR) glutamaattireseptorit, joiden toiminnalla näyttäisi olevan keskeinen merkitys mm. hermoston kehitykselle. Vaikka tutkimusta tehdään pääosin solu- ja molekyylitasolla, Taira itse korostaa tutkimuksen integratiivista näkökulmaa: ”Havaitsemamme tKAR aktivaatio liittyy kaikilla vastasyntyneillä nisäkkäillä havaittuun intensiiviseen univaiheeseen, jonka aikana tapahtuu huomattavan paljon hermosolujen toiminnallisten yhteyksien muodostumista. Voimmekin pientä ylpeyttä tuntien todeta, että olemme ensimmäisinä maailmassa pystyneet antamaan fysiologisen selityksen sille vanhalle kysymykselle, miksi uni on tärkeää vastasyntyneen aivojen kehitykselle”.

Aikuisella eläimellä ryhmän tutkimat mekanismit taas liittyvät mm. muistijälkien muodostumiseen, sekä patofysiologiasta puhuttaessa mm. epilepsioihin ja kivun kroonistumiseen.  Lääkeainekehityksessä täysin uuden, hermosolukommunikaatiota keskeisellä tavalla säätelevän reseptorimekanismin löytäminen avaa mielenkiintoisia näkymiä entistä tarkempien ja tehokkaampien lääkkeiden kehittelyyn.

Tutkimus tehdään yhteistyössä professori Eero Castrenin, dosentti Sari Laurin, professori Heikki Rauvalan (Neurotieteen tutkimuskeskus, Helsingin yliopisto), professori Kari Keinäsen (Biotieteiden laitos, Helsingin yliopisto), professori Graham Collingridgen (University of Bristol), professori Claudio Riveran (University of Marseille) sekä dosentti Karri Lämsän (University of Oxford) tutkimusryhmien kanssa.

Tohtori Justus Reunasen vetämä kolmivuotinen tutkimushanke ’Ihmisen ja suolistomikrobiston keskinäisten vuorovaikutusten molekyylitason karakterisointi’ alkaa syksyllä 2011 ja kuuluu mikrobiologian alaan.

Ihmisen suolistossa asuu suuri määrä erilaisia mikrobeja. Näitä mikrobeja nimitetään yhteisesti mikrobistoksi. Mikrobistomme suojelee meitä taudinaiheuttajia vastaan kilpailemalla suolistossamme ravinteista ja elintilasta. Viime vuosina on havaittu yhteyksiä mikrobiston koostumuksen  ja usean sairaustilan, esim. liikalihavuuden ja sokeritaudin välillä. Nykyisillä genomipohjaisilla tutkimusmenetelmillä voidaan selvittää, mitä mikrobimme potentiaalisesti voivat tehdä suolistossamme. Tämä tieto on kuitenkin spekulatiivista kunnes mikrobien on osoitettu niin tekevän. ”Tutkimuksemme tarkoituksena on yhdistää proteiinien interaktomiikkamenetelmiä modernien genomiikkatekniikoiden kanssa siten, että saisimme selville mitä mikrobistomme suolistossamme tosiasiassa tekee. Suoliston mibrobien tärkeä rooli ihmisen terveyden kannalta on vasta avautumassa viimeaikaisten löydösten perusteella, jotka linkittävät suoliston mikrobit ja  mikrobiston koostumuksen niin hyvinvointiin kuin sairauksiinkin.”, kiteyttää Reunanen.

Tutkimusta tehdään yhteistyössä dosentti Reetta Satokarin, tohtori Taija Pietilän, professori Airi Palvan, akatemiaprofessori Willem M. de Vosin kanssa (Eläinlääketieteellisten biotieteiden osasto, Mikrobiologia ja epidemiologia, Helsingin yliopisto), sekä professori Michiel Kleerebezemin ja professori Erwin Zoetendalin, (Wageningen yliopisto, Hollanti) kanssa.  

’Lactobacillus rhamnosus GG:n solupinnan pilusten postgenominen rakenne-funktio-analyysi’ on syksyllä 2011 alkava kolmevuotinen PhD Francois Douillardin tutkijatohtorihanke.

Gram-positiivinen Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) on mm maitotuotteissa käytetty, terveyttä edistäväksi luonnehdittu probioottinen bakteeri. Eräs LGG:n probioottisuudelle keskeinen ominaisuus on sen kyky kiinnittyä ihmisen suoliston limakalvoille. LGG:n kiinnittymismekanismi suolistossa on ollut puutteellisesti tunnettu, mutta ryhmämme viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet LGG-solujen pinnan pilusten, tarttumiskarvojen, keskeisen roolin bakteerin kiinnittymisessä suolilimaan.  ”Tutkimuksemme tarkoituksena on edelleen selvittää pilusten molekyylirakennetta. Käytämme toisiaan täydentäviä mikrobiologisia ja biomolekyylitutkimuksen menetelmiä saadaksemme erityisesti selville miten LGG:n piluksen rakenne muodostuu.  Tutkimuksemme tulee myös sisältämään tautia aiheuttavien ja haitattomien Gram-positiivisten bakteerien pilusten kehityksen 
yhdenmukaisuuksien selvittämistä. Tutkimme myös miten eri maitohappobakteerit eroavat ekologiseen alueeseensa mukautumisessa ja säilyvyydessä.”, kertoo Douillard.

Projekti kuuluu ‘Suolistomikrobisto ja isäntä-mikrobi vuorovaikutukset ’ – tutkimusryhmään, jota ohjaavat professorit Airi  Palva ja  Willem de Vos, osana Suomen Akatemian “Mikrobiologisen elintarviketurvallisuuden huippuyksikköä (CoE-MiFoSa) ” . Projektin yhteistyökumppaneita ovat suomalaisten yliopistojen lisäksi Alimentary Pharmabiotic Center, Irlanti ja Wageningen yliopisto, Hollanti.