Lari Lehtiö tiimeineen etsii uusia mahdollisuuksia syövän ja tulehdussairauksien hoitoon proteiineista

Lari Lehtiön tutkimusryhmä.

Maailman terveyspäivää vietetään vuosittain 7. huhtikuuta, ja sen tavoitteena on lisätä tietoisuutta maailmanlaajuisista terveysongelmista ja hyvinvoinnista. Yksi lääketieteen suurimmista haasteista on edelleen syövän hoito ja uusien hoitomuotojen kehittäminen syöpiä vastaan. Oulun yliopiston rakennebiologian professori Lari Lehtiö tiimeineen tekee merkittävää tutkimusta, jossa etsitään uusia keinoja syövän ja tulehdussairauksien hoitoon proteiinien rakenteita ja toimintaa tutkimalla.

Proteiinit tutkimuksen keskiössä

Proteiinit ovat ihmiselle elintärkeitä — ne ovat kehomme rakennuspalikoita, joista solut koostuvat. Ne saavat solumme liittymään yhteen ja katalysoivat solulle ja kudoksille tärkeitä kemiallisia reaktioita. Proteiineilla on kehossamme valtava määrä erilaisia tehtäviä aina tärkeiden aineiden sitomisesta ja kuljetuksesta immuunipuolustuksen tukemiseen. On siis selvää, että jos proteiinit eivät syystä tai toisesta toimikaan oikein, kehomme sairastuu. Pienikin muutos proteiinin molekyyleissä voi esimerkiksi ajan kanssa aiheuttaa syövän kehittymisen. Suuri osa lääkeaineista pyrkiikin joko aktivoimaan tai estämään tiettyjen proteiinien toimintaa.

Tämä on Lari Lehtiön ja hänen tutkimustiiminsä ydinosaamista: he tutkivat proteiinien kolmiulotteista rakennetta, toimintaa ja säätelyä. Lääkekehityksen näkökulmasta erityisesti solujen tietyt signalointiproteiinit, eli ADP-ribosyylitransferaasit ovat Lehtiön mielenkiinnon kohteena. Nämä proteiinit auttavat solua toimimaan tasapainoisesti ja reagoimaan stressisignaaleihin. Ne osallistuvat muun muassa tulehdusreaktioiden säätelyyn, DNA-vaurioiden korjaamiseen ja solujen erilaistumiseen. Näitä proteiineja muokkaamalla saattaa vielä syntyä uusi läpimurto.

“Suuri osa tutkimuksestamme on kokeilemista. Tuotamme proteiineja, tutkimme niiden rakennetta ja monesti havaitsemme toiminnon, joka olisi mielenkiintoista estää pienmolekyyleillä”, Lehtiö kertoo. “Ensimmäisten pienmolekyylien löytämisen jälkeen tutkimme, sopisiko kokeilumme lääkeaihioksi.”

Patenteista kohti uusia hoitomuotoja

Tähän mennessä Lehtiön tutkimusryhmän työstä on syntynyt kolme patenttia. Yksi näistä koskee heidän kehittämäänsä GAP-tag-menetelmää, jolla voidaan kiinnittää ADP-ribosyyliryhmiä spesifisesti fuusioproteiiniin. Tätä voidaan käyttää ADP-ribosylaatiota tunnistavien proteiinien tutkimukseen. Menetelmä mahdollisti myös uuden testimenetelmän, jolla voidaan tutkia jopa suurtehoseulonnan muodossa, miten eri yhdisteet vaikuttavat näihin proteiineihin alkuvaiheen lääkekehityksessä. Nämä innovaatiot voivat nopeuttaa uusien syöpä- ja viruslääkkeiden kehittämistä tarjoamalla tutkijoille tehokkaampia tapoja analysoida proteiinien toimintaa.

Tutkimusryhmä on patentoinut myös lupaavan OUL35-yhdisteen, joka voi auttaa syövän hoidossa estämällä tiettyjen ADP-ribosyloivien PARP-entsyymien toimintaa. Nämä entsyymit vaikuttavat muun muassa syöpäsolujen DNA-vaurioiden korjaamiseen, ja niiden estäminen voi tehdä syöpäsoluista haavoittuvampia. Toisin kuin jo käytössä olevat syöpälääkkeet, OUL35 toimii eri mekanismilla ja voi tarjota uusia hoitovaihtoehtoja tiettyjen syöpätyyppien hoitoon. Tämä löytö voi avata tietä entistä tarkemmille ja tehokkaammille syöpälääkkeille.

Kolmas patentti on myös uusi kemiallinen yhdiste, jonka Lehtiön tutkimusryhmä on löytänyt yhdessä Perugian yliopiston tutkijoiden kanssa. TBT-niminen yhdiste voi estää useita PARP-entsyymejä, joilla on keskeinen rooli syövän ja tulehdussairauksien kehittymisessä. TBT on osoittautunut tehokkaaksi solukokeissa, ja sen toimintamekanismi on vahvistettu useilla kokeellisilla menetelmillä. Lisäksi yhdisteen hyvät liukoisuus- ja stabiiliusominaisuudet tekevät siitä lupaavan pohjan uusien syöpä- ja tulehduslääkkeiden kehittämiselle.

Lehtiön tutkimusryhmän työ voi parantaa syövän ja muiden vakavien sairauksien hoitoa merkittävästi tulevaisuudessa, sillä se avaa uusia mahdollisuuksia tarkasti kohdennettuihin hoitomuotoihin.

“Toivoisin, että jokin tutkimistamme proteiineista olisi sopiva lääkeainekohde. Vaikka lopullinen yhdiste ei olisikaan oman tutkimusryhmäni kehittämä, niin toivoisin uuden lääkkeen päätyvän kliiniseen käyttöön. Nykyisissä syöpälääkkeissä on usein paljon sivuvaikutuksia, joten tavoittelemme kohdennetumpaa ja potilaslähtöisempää hoitoa”, Lehtiö sanoo. “Yksi seuraavista askeleistamme on hankkia yhteistyökumppaneita, joiden avulla saamme vietyä innovaatioitamme eteenpäin!”

Haastattelussa

Lari Lehtiö

Rakennebiologian professori
Oulun yliopisto