Julkaistu: 5.3.2026
Teksti: Visa Ruokolainen
Toimitustyö: Viestintätoimisto Jokiranta Oy
Kuvat: Aapo Tervonen (henkilökuva), Shutterstock

Koronaviruspandemia ja sen aiheuttaja SARS-CoV-2 virus nousevat todennäköisesti ensimmäisinä ihmisten mieliin viruksista puhuttaessa. Pandemiasta moni saattaa muistaa myös koronaa vastaan kehitetyt virusvektorirokotteet. Ne ovat hyvä esimerkki siitä, miten viruksia on opittu muokkaamaan hyödyllisiksi työkaluiksi tieteellisen tiedon lisääntymisen ja molekyylibiologisten menetelmien kehityksen myötä.

Tieteellisen tiedon edelleen karttuessa on mahdollista suunnitella uusia ja yhä tarkempia nanometrien kokoisia työkaluja, jotka voivat parantaa ihmisten terveyttä. Tällaisia moderneja nanokoon työkaluja ovat esimerkiksi onkolyyttiset virukset. Onkolyyttinen tarkoittaa syöpäsoluja tuhoavaa: onkolyyttiset virukset siis tappavat soluja, mutta ne on kohdistettu syöpäkasvaimia muodostaviin syöpäsoluihin.

Virustyökalujen kehitys vaatii perustutkimusta

Kun viruksia muokataan lääkkeiksi, niiden käytön turvallisuuden pitää olla taattu. Tämä on suuri haaste onkolyyttisten virusten kehitykselle: jotta viruspohjaiset lääkkeet olisivat turvallisia, niiden pitää olla tarkkoja ja tehokkaita.

Virusten onkolyyttisyyteen voidaan vaikuttaa muun muassa seuraavilla keinoilla:

• Virukset muokataan kohdistumaan tehokkaasti haluttuihin soluihin, esimerkiksi eri syöpätyyppeihin.
• Virukset muokataan monistumaan syöpäsoluissa mahdollisimman tehokkaasti. Jos viruksen monistuminen eli replikaatio soluissa on tehotonta, onkolyyttistä virusta tarvitaan niin paljon, että se voi aiheuttaa elimistössä vaarallisia sivuvaikutuksia.
• Virus muokataan tuottamaan ylimääräistä proteiinia, joka saa syöpäkasvaimen erityisen herkäksi ihmisen omalle immuunipuolustukselle.
• Virusta muokataan siten, että se saadaan leviämään entistä tehokkaammin ympäröiviin syöpäsoluihin.

 

Edellä mainittujen muokkausten onnistuminen edellyttää paljon yksityiskohtaista tietoa, minkä vuoksi onkolyyttisten lääkkeiden tuotekehitys edellyttää myös perustutkimusta.

Uusi tekniikka auttaa ratkomaan pullonkauloja

Yleisin onkolyyttinen virus on Herpes Simplex -virus 1 (HSV-1), jota on jo käytetty muun muassa ihosyövän hoitoon. Oma tutkimukseni keskittyy HSV-1:n tehokkaaseen replikaatioon, ja se liittyy yllä esiteltyyn mahdollisuuteen muokata onkolyyttisestä viruksesta aiempaa tehokkaampi.

HSV-1 monistuu solun tumassa, joka on kalvon ympäröimä solun osa ja joka sisältää DNA:n eli perimämme. Tuman täyttävä DNA ja siellä monistuva virus ovat hyvin tiiviissä vuorovaikutuksessa, joka määrittelee yhden infektion pullonkauloista: viruksen tumasta poistumisen. Viruksen tumasta poistumiseen vaikuttavia tekijöitä ei vielä toistaiseksi tunneta hyvin.

Tutkimuksessani käytän fluoresenssin elinaikamikroskopiaa, joka näyttää DNA:n ja viruksen liikkeen tumassa ja antaa enemmän tietoa kuin perinteinen fluoresenssimikroskopia. Sen avulla on mahdollista mitata erittäin tarkasti monenlaisia määreitä, kuten molekyylien tiheyttä tai eri ionien pitoisuuksia. Uuden mittaustavan avulla voimme havainnoida korkealla aika- ja paikkaresoluutiolla uudenlaisten tekijöiden vaikutusta DNA:n ympäröimän viruksen liikkeeseen – elävien solujen muuttuvissa olosuhteissa.

Kohti terveempää tulevaisuutta

Tutkimuksessani pyrin selvittämään solun normaalille toiminnalle tärkeiden molekyylisten tekijöiden vaikutuksia ja muutoksia virusinfektiossa yksittäisten solujen tasolla. Havaintojeni mukaan viruksen replikaatioalueen reunalla on molekyylitiheä alue, jota ympäröi korkean kalsiumpitoisuuden vyöhyke. Nämä tekijät voivat rajoittaa viruksen poispääsyä tumasta ja siten myös sen infektiivisyyttä. Tarkemmat analyysit voivat paljastaa dynaamisia vuorovaikutuksia DNA:n ja viruksen välillä tietyissä ympäröivissä olosuhteissa ja auttaa näin löytämään mekanismin, jolla virus löytää tiensä ulos tumasta. Tämän tiedon avulla voisi olla mahdollista kehittää tehokkaammin replikoituva onkolyyttinen virus.

Voidaankin siis todeta, että virukset voivat olla ihmisen näkökulmasta sekä hyviä että pahoja. Eläimistä ihmisiin siirtyviä viruksia tutkivat asiantuntijat sanovat, että uusi pandemia on vain ajan kysymys. Tutkimalla viruksia ja ymmärtämällä niiden biologiaa voimme kuitenkin valmistautua tulevaan. Tieteellinen tiedon karttuminen auttaa meitä muissakin globaaleissa terveyshaasteissa, kuten taistelussa lisääntyviä syöpätapauksia vastaan.

 

 

 

 

FT Visa Ruokolainen on virologi, joka työskentelee yliopistonlehtorina Jyväskylän yliopiston bio- ja ympäristötieteiden laitoksella. Hän tutkii eristystason 2 bioturvalaboratoriossa solu-virus-vuorovaikutuksia käyttäen elävien solujen fluoresenssimikroskopiaa.