Biokemisti, akatemiatutkija Ville Paavilainen yllättyi, kun hänen tutkimuksistaan löytyi kiinteä linkki koronaviruksen vastaiseen taisteluun. Paavilaisen laboratorio keskittyy solujen proteiinitasapainon ja solujen erittämien proteiinien perustutkimukseen.
— Oppiaksemme lisää solun prosesseista tutkimme erilaisia pienmolekyylejä, jotka häiritsevät tätä tasapainoa. Meille ne ovat työkalu, mutta samat molekyylit voivat toimia lääkeaihioina.
Paavilaisen tutkimien eritysreittien proteiineilla on tärkeä rooli monissa syövissä sekä sairauksissa, joissa tuottuvien proteiinien rakenneongelmat — väärinlaskostuminen — vaikuttavat taudin etenemiseen. Väärinlaskostuminen on ominaista esimerkiksi kystiselle fibroosille.
— Lääkeaihioita saattaa löytyä juuri näiden samojen sairauksien hoitoon.
Tavoitteena estää virusta lisääntymästä
Koronauutisissa on puhuttu paljon viruksen pinnan ”proteiinikoukusta”, jolla se kiinnittyy ihmisen hengitysteiden soluihin. Kiinnittyminen ja sisäänpääsy ovat kuitenkin vasta koronan menestyksen ensi askel.
Soluun päästyään taudinaiheuttajan pitää lisääntyä, ja useimmat lisääntymiseen tarvitsemansa virusproteiinit se muodostaa tietyssä ihmissolun soluelimessä: solukalvoston endoplasmisessa retikkelissä. Retikkelin kalvoston proteiinikoneiston apu on koronalle elintärkeää.
Juuri tähän proteiinikoneistoon ja sen toimintaa estäviin molekyyleihin Paavilaisen laboratoriossa on syvennytty.
— Olemme tutkineet influenssa- ja zikavirusta häiritsevää molekyyliä, joka on lupaava lääkekandidaatti myös eräisiin syöpähoitoihin. Nyt yllättäen tälle samalle pienmolekyylille löytyi vaikutuskohde koronaviruksestakin — eli olemme jo pitkään pyöritelleet mahdollista koronalääkkeen aihiota laboratoriossamme.
Lääke sopisi hoitoon ja ennaltaehkäisyyn
Paavilainen on hakenut Suomen Akatemialta Covid-19-tutkimukseen kohdistettua erityisrahoitusta lisätutkimuksia varten. Kehitystyö pohjautuu rakennebiologiseen tietoon, jota hänen laboratorionsa yhdessä kumppaneidensa kanssa kaiken aikaa tuottaa.
Samalla he selvittävät tarkemmin, kuinka viruksia häiritsevät molekyylit vaikuttavat koronaan.
—Testaamme inhibiittoreita potilaista eristettyyn virukseen soluviljelymallissa. Tässä tehdään yhteistyötä professori Olli Vapalahden laboratorion kanssa.
Seuraava vaihe olisivat hiiritestit.
— Kaikkialla maailmassa pyritään kuumeisesti saamaan Covid-19-taudin hiirimallia käyttöön. Mekin testaisimme mielellään lupaavimpien yhdisteiden tehoa niillä.
Tavoitteena on lääke, jota pystyttäisiin käyttämään laajasti hoidon eri vaiheissa.
— Biokemistinä näkisin, että tällaisilla lääkkeillä voitaisiin hoitaa potilaita kaikissa taudin vaiheissa, joissa viruksen muodostuminen ja siitä aiheutuva solutuho pahentavat sairautta. Tietoni perusteella tämä alkaa jo ennen oireiden ilmenemistä ja jatkuu miltei paranemiseen asti.
Parhaassa tapauksessa lääkkeistä olisi hyötyä myös terveille.
— Niillä voisi ehkäistä viruksen infektoimis- ja lisääntymiskykyä ei-oireilevassa väestössä.
Syöpä- vai viruslääkkeitä?
Paavilaisen työn tulokset ovat kiinnostaneet lääkekehittäjiä ja yrityksiä aiemminkin. San Franciscossa toimii Kezar Life Sciences -yhtiö, jonka perustaa Paavilainen rakensi tutkijatohtorivuosinaan Kaliforniassa.
— Firma lähti siitä, mitä tutkimistani molekyyleistä saatiin selville. Kun oma tutkimusryhmäni nyt tekee heidän ja muiden yritysten kanssa yhteistyötä, pystymme samalla tuottamaan avointa tietoa tiedeyhteisölle.
Kezarin tapaisten yritysten tyypillinen liikeidea on kehittää syöpähoitoihin sopivia molekyylejä.
— Viruslääkkeitä ei ole pidetty kaupallisesti yhtä kiinnostavina, mutta ehkä ajattelu koronan myötä muuttuu.
Paavilaisen tutkimusotetta kuvataan angloamerikkalaisissa ympyröissä termillä discovery science.
— Tähtään siihen, että tutkimuslöydöt olisivat tieteellisesti katsoen perustavanlaatuisesti uusia, mutta samalla sovellettavissa käytäntöön.
Perustutkimuksen arvaamattomat hyödyt
Paavilaisen fyysinen työpaikka Viikin kampuksella on oma laboratorio Biotekniikan Instituutissa, joka on osa Helsingin yliopiston elämäntieteiden instituuttia, HiLIFEa. Viime viikot hän on kuitenkin ollut myös yliopistolaisista nopeasti kootun Covid-19-tutkijaryhmän jäsen.
Valmista epidemia- ja virustietämystä löytyi lukuisista tutkimusryhmistä yliopiston eri tiedekunnista. Paavilaisen lisäksi laajaan asiantuntijajoukkoon kuuluvat muun muassa eläimistä ihmisiin tarttuvien tautien spesialisti, professori Olli Vapalahti, uhkaavien infektiotautien apulaisprofessori Tarja Sironen sekä geneetikko, professori Mark Daly.
— Jos tutkimukset olisi pitänyt epidemian leimahtaessa aloittaa ilman muista koronaviruksista hankittua tietoa, olisimme nykytilanteeseen verrattuna vuosia jäljessä. Koskaan ei voi etukäteen tietää, mikä löytö milloinkin osoittautuu hyödylliseksi, Paavilainen tähdentää.