Julkaisut > Tietoyhteys (2002-2008) > HTML-lehdet > Tietoyhteys 3/2008 > Molekyylin metsästäjä
 
Tehdyt toimenpiteet

Molekyylin metsästäjä

Farmaseuttisen kemian professori Antti Posolla on työssään Kuopion yliopistossa selkeä tavoite: löytää molekyyli, josta voidaan kehittää uusi lääke. Siihen selkeys loppuukin. Uuden lääkkeen löytämiseen tarvitaan uutteraa tutkimustyötä, loputonta laskentaa ja alituista lupaavien vaihtoehtojen seulontaa.


Antti PosoAntti Poso joutui graduopintojen aikana 1980-luvun lopulla molekyylien lumoihin.

– Minua kiehtoi molekyyleissä jo silloin – ja kiehtoo edelleen – yksi asia: jos on tietty molekyyli, ja sillä molekyylillä on tietty vaikutus, niin minkä ihmeen takia se vaikutus on olemassa? Ja kun molekyyliä muutetaan, niin sen vaikutuskin muuttuu. Mikä on kemiallisen rakenteen ja biologisen aktiivisuuden välinen suhde? Sen jos täysin hallitsee, niin Nobeleita voi noutaa Tukholmasta minkä ehtii, Poso nauraa.

Ketterästi Kuopiossa

Poso on urallaan pysynyt tiiviisti Kuopion yliopiston miehenä. Poso valmistui vuonna 1991 Kuopion yliopistosta proviisoriksi. Vuonna 1995 hän väitteli farmasian tohtoriksi. Post doc -tutkijana Poso vietti muutaman vuoden Saksassa. Vuodesta 2003 lähtien hän on toiminut Kuopiossa lääkeainesuunnittelun professorina.

– Minulle Kuopion yliopisto on ollut hyvä vaihtoehto: se on riittävän suuri ja sopivan pieni tehdä monitieteellistä tutkimusta. Täällä asiat sujuvat jouhevasti eri tieteentekijöiden kesken. Hyvät ideat eivät tyssää byrokratian esteisiin, Poso sanoo.

Nyt Poso vetää yhdeksän tutkijan lääkeainesuunnittelun molekyylimallinnusryhmää. Ryhmälähti muotoutumaan jo 1990-luvun lopulla, kun Poso palasi Saksasta takaisin Kuopion yliopistoon. Düsseldorfin yliopistossa Poso perehtyi lääkeaineiden molekyylimallinnukseen.

– Toimin osana pitkälle erikoistunutta 20 hengen tutkimusryhmää ja näin, mikä hyöty tutkimusryhmästä on verrattuna siihen, että tutkii yksin asioita. Saksassa myös opin, että mallinnuksella ei yksin pärjää, rinnalle tarvitaan aina kokeellista tutkimusta. Täydellisinkään mallinnus ei ole hyvä, jos joku ei käännä sitä oikeiksi molekyyleiksi ja mittauksiksi, Poso muistuttaa.

Oleellista oikea kokoonpano

Kuopiossa Posoa on innostanut se, että ihmiset ovat olleet koko ajan halukkaita kokeilemaan jotain uutta.

– Uskon, että pienehkö yliopisto on isoon yliopistoon verrattuna tehokkaampi toimintaympäristö, kun lähdetään kehittämään kokonaan uutta tutkimusta. Arvostan myös sitä, että minulla on ollut koko ajan organisaation täysi tuki takanani, Poso sanoo.

Poson tutkimusryhmä pääsi vauhtiin 2000-luvun alussa Tekesin Lääke 2000 -hankkeen myötä. Poson mielestä hyvässä molekyylimallinnusryhmässä pitää aina olla vähintään yksi taitava ohjelmoija ja kokeellinen tutkija.

– Lisäksi ryhmästä tulee löytyä monitieteellistä osaamista. Lääkeaineiden molekyylimallinnus vaatii farmasiaa, kemiaa, fysiikkaa, matematiikkaa ja tietojenkäsittelyä. Minun itseni ei tarvitse olla joka alan asiantuntija, mutta kyllä minun pitää ohjelmoinnistakin osata sen verran, että osaan keskustella asiantuntevasti ja ymmärrän, mitkä ovat ohjelmoinnin työkalut, menetelmät ja säännöt. Silloin voi tehdä niitä kuuluisia oikeita kysymyksiä, Poso pohtii.

Haaveena uusi lääke

Poson tutkimusryhmän päämääränä on suunnitella molekyyli, joka jonain päivänä on apteekissa reseptillä saatavilla. Uusien lääkkeiden kehittäminen on valtavan kallista ja työlästä. Niinpä lääketeollisuus hakee aktiivisesti osaamista yliopistoista, joissa lääkeaineiden molekyylimallinnusta tehdään.

– Se on yleinen maailmanlaajuinen kehitys. Meidänkin yhteistyökumppaneissa on mukana jo enemmän ulko- kuin kotimaisia lääkefirmoja. Tutkimus on kansainvälistä, eikä sijainnilla ole mitään väliä. Lääkefirmat seuraavat vain tutkimustuloksia, ja mitä kansainvälisissä seminaareissa esitellään. Yksi yhteistyöhanke erään kansainvälisen lääkejätin kanssa käynnistyi CSC:n asiakaslehdessä, CSC Newsissa, olleen artikkelin pohjalta, Poso sanoo.


Valinnan vaikeus

Poson molekyylimallinnusryhmä tekee sekä akateemista että puhtaasti kaupallista tutkimustyötä.

– Kaupallisia projekteja tarvitaan rahoittamaan muun muassa jatko-opiskelijoiden ja post doc -tutkijoiden työtä. Meillä on osaamista, joka kiinnostaa yrityksiä. Oli tutkimus akateemista tai kaupallista, siihen liittyy aina kokeellinen tutkimus, Poso kertoo.

Lääkemoleekyylien metsästyksessä on useita tieteellisiä pullonkauloja.

– Tällä hetkellä ei ole olemassa yhtään hyvää menetelmää, joka pystyisi luotettavasti erottamaan, mikä on hyvä tai huono molekyyli. Parhaimmilla menetelmillä päästään korkeintaan 80 prosentin osumatarkkuuteen. Ongelma on siinä, että joudumme aina valitsemaan molekyylejä, jotka ovatkin vääriä. Yksikään tilastollinen mittari ei kerro, kuinka hyvä malli on ennustamaan jotain uutta. Totuus selviää aina vasta jälkikäteen, Poso sanoo.

Helppoja lääkkeitä ei enää löydetä

Poso ei lähde ennustamaan, milloin Kuopiossa saavutetaan läpimurto uuden lääkeainemolekyylin kehittämisessä. Lupaavina tutkimusalueina Poso pitää kannabinoidijärjestelmään vaikuttavien lääkeaineiden suunnittelua sekä solun jakautumisen säätelyyn vaikuttavia SIRT2-entsyymejä.

– Täytyy muistaa, että helppoja yhdellä vaikuttavalla molekyylillä toimivia lääkkeitä ei voi enää kehittää. Se työ on jo tehty. Lääkkeitä tulee entistä vähemmän markkinoille. Vaatimustaso on noussut korkealle. Esimerkiksi niin epäselektiivinen ja pahoja sivuvaikutuksia aiheuttava lääke kuin aspiriini ei pääsisi enää markkinoille, Poso sanoo.

Tähänastisista tuloksista Poso nostaa esiin ainakin uudet kannabinoidijärjestelmään vaikuttavat entsyymi-inhibiittorit, joiden patenttihakemukset on jo jätetty.

– Myös SIRT-inhibiittorien ja akvivaattorien osalta olemme olleet löytämässä useita kokonaan uudentyyppisiä rakenteita. Julkaistuista SIRT2-inhibiittoreista ryhmämme löysi ensimmäisenä virtuaaliseulonnan avulla rakenteita, joiden jatkokehittäminen on edennyt yhteistyössä alan teollisuuden kanssa. Myös laskentamenetelmiä on kehitetty ja BRUTUS/OVERLAY -ohjelmistojen kaupallistaminen on siirtymässä alan yritysten harteille, Poso selvittää. ■


Mike Remes