Proviisori Tatu Lajunen, 32, tekee tutkimustyötä kahdessa maassa: Suomessa ja Japanissa. Hänen väitöskirjatutkimuksensa tavoite on saada salakuljetettua lääkettä silmän takaosaan kaikkien suojausten ohi ja vapauttaa lääke toimimaan valon avulla.
Teksti: Ali Kinnunen
Moni elämää haittaava ja jopa sokeutumiseen johtava silmien sairaus johtuu muutoksista silmän takaosassa, verkkokalvolla. Näköhäiriöitä voi olla kaikenikäisillä, jopa lapsilla, ja myös monet muut verkkokalvon sairaudet saattavat vaatia hoitoa jo nuorilla.
Verkkokalvon takaosa on silmän tarkimmin suojattu alue ja hankalasti lääkittävissä. Tällä hetkellä lääkityksessä käytetään yleisesti injektioita silmän sisään. Ne ovat potilaalle epämukavia ja aiheuttavat tulehdusvaaran.
Sokeain Ystävien silmälääketieteen yksi tämän vuoden apurahan saaja, Tatu Lajunen, tutkii lääkkeiden kuljettamista silmän takaosaan, verkkokalvolle ja pigmenttiepiteeliin.
– Lähestymistapanamme ovat liposomit eli erittäin pienet lipideistä koostuvat partikkelit, jotka mahdollistavat varsin laajasti muokkausvaihtoehtoja, jotta lääkkeensaattomenetelmä voidaan optimoida. Olen työskennellyt lipidien ja silmälääkinnän parissa vuodesta 2010 lähtien. Kehitämme menetelmää, jolla monia verkkokalvon takaosan sairauksia voidaan vähentää ja samalla tehostaa lääkinnän vaikutusta, Tatu Lajunen sanoo.
Lääkettä kontrolloidaan valolla
Tatu Lajusen tutkimuksessa kehitetään lääkemuotoa, jolla hoitava molekyyli saadaan kuljetettua silmän verkkokalvolle ja vapautumaan kantajastaan halutussa kohteessa halutulla ajanhetkellä.
– Silmä on aivojen tavoin hyvin herkkä elin, joten sillä on myös tiukkoja suojakalvoja ja turvamekanismeja, joilla vieraat aineet pidetään poissa – mukaan lukien lääkkeet.
Liposomien ulkokalvo koostuu samoista osasista kun elimistön solut ja ne voivat piilottaa lääkeaineen sisäänsä ja kuljettaa sen vaikutuskohteeseen. Niiden pintaan voidaan liittää molekyylejä, jotka toimivat avaimina kohdesolun ”lukkoon”, jolloin lääke pääsee solun sisään.
Liposomien sisällä olevia kultananopartikkeleita voidaan kontrolloida valon avulla siten, että oikea määrä lääkettä vapautuu silmään. Kun nanopartikkeliin kohdennetaan voimakas valo valitulla aallonpituudella, se tuottaa lämpöä ja heikentää liposomin ulkokalvoa vapauttaen lääkkeen. Silmälääkinnässä valo voidaan kohdistaa vain sairastuneeseen osaan verkkokalvoa ja halutulla hetkellä, jolloin saadaan lääkevaikutus vain halutussa paikassa. Näin voidaan myös vähentää haittavaikutuksia.
Ensimmäisenä maailmassa
Tutkimuksen tavoite on saada luotua toimiva ja useisiin silmien sairauksiin soveltuva lääkkeenkantomuoto. Teoriassa se soveltuu erityyppisten lääkkeiden kantajaksi ja täten myös moninaisten tautien hoitoon.
– Tutkimus yhdistää ensimmäisenä maailmassa monia liposomien säädeltäviä ominaisuuksia valoaktivaatioon ja mahdollistaa paikka- ja aikasidonnaiseen kontrolloinnin silmälääkinnässä. Lääkkeensaattomuodon perustutkimus valmistuu vuoden sisään. Samalla lääkemuodon toimivuus on kokeiltu ainakin yhdellä tautimallilla. Tämän jälkeen menetelmää on mahdollista muokata ja kokeilla muiden tautitilojen hoitokeinona.
Valon avulla tapahtuvaa lääkkeiden vapautumista on tutkittu vasta kahdeksan vuoden ajan. Enimmäkseen tutkimus on maailmalla keskittynyt syöpälääkintään, mutta Helsingin Yliopiston Lääkkeenkehityskeskuksen ydinosaaminen on silmien lääkinnässä. Helsingin Yliopiston tutkimusryhmä kehitti kultananopartikkeleita sisältävän liposomin perusmuodon noin viisi vuotta sitten. Tämänhetkinen projekti on hienostuneempi ja muokattavampi ja se soveltuu paremmin silmälääkinnän haasteisiin.
Tatu Lajunen kuuluu Helsingin Yliopiston Lääkkeenkehityskeskukseen (Centre for Drug Research, CDR). Työryhmä käsittää useita kymmeniä tutkijoita monista eri maista, niin Suomesta, muualta Euroopasta kuin Amerikasta ja Aasiasta.
– Tutkimusprojektissani työskentelee lisäkseni yksi tutkija Helsingin Yliopistossa ja kaksi tutkijaa Aalto-yliopistossa. Tutkimus on pitkälti perustutkimusta. Ennen kuin kehittämämme lääkemuoto on potilaiden käytössä, se pitää tutkia eläinmalleilla ja laajoissa ihmisillä tehtävissä kliinisissä tutkimuksissa. Kestää vuosia ennen kuin menetelmä on kaupallisesti saatavilla.
Suomessa ja Japanissa
Tatu Lajusen tutkimukset ovat aina liittyneet mikro- tai nanokokoisiin lääkkeenkantomenetelmiin lukuunottamatta tutkimusjaksoa lääketehdas Santenilla Japanissa. Silloin hän keskittyi silmälääkkeiden analyysimenetelmien kehittämiseen sekä Suomen ja Japanin tutkimusryhmien yhteistyön kehittämiseen. Monet projektit ovat antaneet hänelle varsin laajan käsityksen silmälääkinnän alalta niin yliopistoissa kuin lääkeyhtiöissä Suomessa ja Japanissa.
– Yhteistyö ja kokemukset ovat jalostuneet kahden maan tutkimustoiminnaksi. Aalto-yliopiston tutkimusryhmällä on pitkä kokemus kultananopartikkelien fyysisestä puolesta, niiden valmistuksesta ja partikkelien aktivoinnissa tapahtuvien ilmiöiden tietokonemallinnuksessa. Heidän tutkimuksensa antavat arvokasta tietoa havaittujen tapahtumien taustoista ja avaavat menetelmän teoriaa. Liposomeissa tapahtuvia nopeita muutoksia tutkittaessa tarvitaan tietokonemallinnosta, muutoksia ei voida mitata suoraan näytteestä.
– Tutkimusryhmällämme on ollut pitkään yhteistyötä Tokion Farmaseuttisen yliopiston kanssa. Heillä on varteenotettava tutkimusryhmä lääkkeidensaattomenetelmien alalla. Yksi Tokion työryhmän tohtoreista oli noin vuoden ajan tekemässä tutkimusta ryhmässämme Helsingissä ja itse olen tehnyt tutkimusta Tokiossa liposomien uusista valmistusmenetelmistä. Ne parantavat silmälääkintää.
– Olen tehnyt tutkimusta Japanissa yhteensä 3,5 vuoden ajan. Santen-yhtiöiden tutkimuskeskuksessa vietetyn tutkimusvuoden jälkeen aloitin tohtorinopintoni ja tein 2,5 vuotta tutkimusta Tokion Farmaseuttisessa yliopistossa Suomen Akatemian rahoituksella. Palasin Suomeen marraskuussa 2012 jatkamaan opintoja ja tutkimusta Helsingin Yliopistossa.
Mieli halajaa Japaniin
Nuoruus on valttia tutkijoiden keskuudessa – ja nuorella tarkoitetaan alle 30-vuotiasta. Tatu arvioi 32-vuotiaana olevansa tutkijana jo ehtoopuolella ja niinpä hänen katseensa onkin suunnattu jo tiukasti tutkijanuran jälkeiseen aikaan eli työllistymiseen lääkealalla – pääasiassa Japanissa.
Myös perheen perustaminen on alulla. Tatulla on jo jonkin aikaa ollut japanilainen kihlattu ja tulevaisuuden suunnitelmissa onkin muuttaminen Japaniin ja työskentely siellä. Myös ystäviä on vuosien aikana kertynyt ja heidän kanssaan on mukava seurustella – japaniksi tietenkin. Tatu osaa japania normaalin arkikielen verran. Hän opiskeli kieltä jo suorittaessaan proviisorin tutkintoa Helsingissä.
– Sanavarastoni ei vielä riitä käyttämään japania tieteen alalla, mutta onneksi englanti on laajasti käytössä tutkimuskielenä myös Japanissa.
Tatu harrastaa jalkapalloa, Japanin historiaa ja kulttuuria sekä luonnollisesti japanin opiskelua ja valokuvaamista.
– Olen keskittynyt erityisesti suomalaisittain eksoottisiin näkymiin Japanissa, luontokuvaamiseen ja
arkkitehtuuriin pääpainona japanilaiset linnat, temppelit, pyhäköt ja puutarhat.