Suomen Akatemian biotieteiden, terveyden ja ympäristön tutkimuksen toimikunta on myöntänyt rahoituksen yhdelle akatemiatutkijalle ja kahdeksalle tutkijatohtorille Itä-Suomen yliopistoon. Akatemiatutkijan rahoituksen sai yliopistotutkija Astrid Subrizi farmasian laitokselta. Tutkijatohtorin rahoituksen saivat tutkijatohtori Laura Hellinen farmasian laitokselta, tutkijatohtori Sanna Honkala, tutkijatohtori Samuli Junttila metsätieteiden osastolta, tutkijatohtori Paula Korhonen ja tutkijatohtori Hanne Laakso A. I. Virtanen-instituutista, tutkijatohtori Mari Takalo biolääketieteen yksiköstä sekä tutkijatohtori Carolina Voigt ja tutkijatohtori Henni Ylänne ympäristö- ja biotieteiden laitokselta. Akatemiatutkijan rahoitus on viisivuotinen ja tutkijatohtorin rahoitus kolmevuotinen.
Akatemiatutkijahakemuksista rahoitettiin 14 prosenttia ja tutkijatohtorihakemuksista 16 prosenttia. Itä-Suomen yliopisto menestyi tutkijatohtorirahoituksessa erinomaisesti. Sen osuus tutkijatohtorirahoituksesta oli 22,9 prosenttia.
Toimikunta painotti akatemiatutkijoiden valinnassa hakemuksen korkean tieteellisen laadun ja hakijan pätevyyden lisäksi hakijan selkeän nousujohteista urakehitystä sekä mahdollista potentiaalia tieteen uudistamiseen. Tutkijatohtorien valinnassa painotettiin korkean tieteellisen laadun ja pätevyyden lisäksi erityisesti hakijoiden luomia kansallisia sekä kansainvälisiä yhteistyöverkostoja.
Aptameerit - uusi työkalu näköä uhkaavaa uveiittia vastaan
Subrizi kehittää rahoitetussa hankkeessa uusia tehokkaita ja turvallisia hoitomuotoja ueviittia vastaan. Uveiitti on silmän tulehduksellinen sairaus, joka voi johtaa sokeuteen ja siitä kärsii yleensä nuoret aikuiset, mutta myös lapset voivat sairastua. Biologiset lääkkeet ovat erittäin tehokkaita silmän tulehdussairauksien hoidossa, mutta ne täytyy antaa systeemisen verenkierron kautta, joka voi aiheuttaa vakavia haittavaikutuksia, kuten syöpää. Tutkimuksessa kehitetään uusia tehokkaita ja turvallisia hoitomuotoja, joiden avulla biologisia lääkkeitä voidaan antaa suoraan silmään. Paikallinen lääkkeiden anto toteutetaan käyttämällä aptemeereja, lyhyitä RNA-jaksoja, joiden avulla biologinen lääke voidaan kohdentaa tulehduskohtaan silmän sisällä. Sopivat aptameerit etsitään käyttäen SELEX-menetelmää. Aptameerit yhdistetään hydrogeeliin, jotta lääkeaine vapautuu hitaammin valmisteesta ja lääke voidaan ottaa harvemmin. Tutkimuksessa kehitetään turvallisempia ja paremmin siedettyjä hoitomuotoja tulehduksellisiin silmäsairauksiin ja samalla sokeutumisen riski pienenee.
Uusia lääkeaineita ikääntymiseen liittyvän ikärappeuman kuivan muodon hoitoon
Hellisen tutkimuksessa etsitään uusia lääkeaineita verkkokalvon ikärappeuman kuivan muodon hoitoon. Silmän takaosan sairaudet, kuten verkkokalvon ikärappeuma (AMD), ovat useimmiten syy sokeutumisen taustalla länsimaissa. AMD:n märkää muotoa voidaan hoitaa silmän sisäisin injektioin, mutta yleisempään kuivaan muotoon ei tällä hetkellä ole hoitokeinoja. Tutkimuksessa etsitään uusia lääkittäviä kohdeproteiineja ja tutkitaan lupaavien lääkeainekandidaattien tehoa kuivan AMD:n hoitamiseksi. Lääkeaineiden teho ja kinetiikka seulotaan muun muassa solukokein, ja tarkoituksena on hyödyntää kohdesolujen luontaista pigmenttiä lääkeaineiden tehokkaassa kohdennuksessa silmän takaosaan. Soluilla tehtyjen kokeiden perusteella rakennetaan tietokonemalli, joka kuvaa lääkeaineen jakautumista kohdesolujen sisällä. Tietokonemallin avulla voidaan hyödyntää silmälääkekehityksessä lupaavimpien molekyylien tunnistamisessa ja valinnassa jatkokehitykseen. Tutkimus voi johtaa läpimurtoihin kuivan AMD:n hoidossa.
Muuttuneen aivojen sokeriaineenvaihdunnan mekanismit insuliiniresistenssissä: liikuntaharjoittelun vasteet
Honkala selvittää tutkimuksessaan muuttuneen aivojen sokeriaineenvaihdunnan mekanismeja insuliiniresistenssissä Lihavuus ja insuliiniresistenssi ovat yhteydessä aineenvaihdunnan häiriöihin useissa kudoksissa, kuten myös aivoissa. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että aivojen insuliini-stimuloitu sokerinotto on lisääntynyt lihavilla ja insuliiniresistenteillä henkilöillä. Lisäksi painonpudotuksen ja liikuntaharjoittelun on osoitettu alentavan aivojen sokerinottoa. Näihin muutoksiin johtavia mekanismeja ei kuitenkaan vielä tunneta. Tutkimuksen tarkoitus on selvittää insuliiniresistenssin ja liikuntaharjoittelun vaikutusmekanismeja aivojen aineenvaihduntaan, tulehdukseen ja rakenteeseen sekä määrittää aivojen sokeriaineenvaihdunnan ja tulehduksen välistä yhteyttä tyypin 2 diabeteksen rottamallilla. Menetelmänä käytetään muun muassa in vivo 18F-FDG ja [11C]-(R)-PK11195 positroniemissiotomografiaa ja autoradiografiaa. Tämä pre-kliininen tutkimus antaa uutta tietoa aivojen sokeriaineenvaihdunnasta ja tulehduksesta sekä laajentaa tietämystämme insuliiniresistanssiin johtavista mekanismeista.
Puiden vesidynamiikan mittaaminen - yksittäisistä latvuksista maisemiin ja globaaleihin muutoksiin
Junttilan tutkimushankkeessa kehitetään yksityiskohtaisempia menetelmiä puiden vesidynamiikan mittaamiseen. Ilmastonmuutos aiheuttaa entistä intensiivisempää kuivuutta minkä vuoksi laajoja metsäalueita kuolee. Jotta ilmastonmuutoksen vaikutuksia kasvillisuuteen voidaan paremmin ymmärtää, tarvitaan yksityiskohtaisempia mittauksia kasvien vesipitoisuudesta laajoilla alueilla. Tutkimuksessa ratkaistaan haastetta käyttämällä monikanavaista laserteknologiaa ja satelliittimikroaaltomittauksia, jotka mittaavat maapallon päivittäin. Näiden uusien kaukokartoitusteknologioiden mitataan yön ja päivän välisiä yksityiskohtaisia vaihteluja lehtien vesipitoisuudessa sekä yksittäisissä puissa että koko Suomen alueelta ennennäkemättömällä tarkkuudella. Tutkimus avaa uusia mahdollisuuksia ymmärtää globaaleja muutoksia kasvillisuuden ja veden vuorovaikutuksesta.
Immunokompetenttien organoidien käyttö tutkittaessa mikrogliojen vaikutusta hermosolujen kehittymiseen
Aivojen kehitystä on tutkittu pääasiassa eläimissä johtuen ihmisen aivosolujen huonosta saatavuudesta. Korhonen kehittää tutkimuksessaan uuden 3D-ihmissolumallin, jossa kasvatetaan indusoiduista pluripotenteista kantasoluista erilaistettuja aivo-organoideja, joihin on lisätty myös mikroglioja. Mallin avulla tutkitaan mikrogliojen vaikutusta hermosolujen kehitykseen, erilaistumiseen ja toimintaan. Lisäksi tutkitaan neurologisiin sairauksiin, kuten autismiin, skitsofreniaan ja epilepsiaan, yhdistettyjen äitiysajan infektioiden ja APOE-genotyypin vaikutusta mikrogliojen toimintaan ja hermosolujen kehitykseen. Tutkimus tuottaa uutta tietoa siitä, miten mikrogliat muokkaavat kehittyviä hermosoluja ja kuinka muuttuneet signaalinvälitysreitit saattavat johtaa neurologisiin sairauksiin. Tutkimus kaventaa kuilua prekliinisten ja kliinisten tutkimusten välillä ja antaa keinoja kehittää uusia hoitomenetelmiä neurologisiin sairauksiin.
Uusia menetelmiä selkäytimen funktionaaliseen magneettikuvantamiseen neuromodulaatiosovelluksissa
Selkäydinstimulaatiota käytetään esimerkiksi lievittämään kroonista kipua. Uusien tutkimusten mukaan siitä voisi olla apua myös selkäydinvaurion hoidossa. Tutkimusten tulokset ovat kuitenkin vaihtelevia. Laakson tutkimuksen tavoitteena on ymmärtää paremmin funktionaalisten vasteiden taustalla olevat monimutkaiset kytkennät rottien selkäytimissä terveillä rotilla sekä selkäydinvaurion tapauksessa. Tutkimuksessa yhdistetään uutta teknologiaa funktionaaliseen magneettikuvantamiseen sekä uusiin stimulatiomenetelmiin. Siinä myös karakterisoidaan selkäytimen rakenne tarkasti. Tutkimus suoritetaan biolääketieteellisen kuvantamisen yksikössä Itä-Suomen yliopistossa. Tutkimuksen voidaan hyödyntää selkäydinvaurion hoidossa ja paranemisen monitoroimisessa.
Uuuden mikroglia-spesifisen PLCG2 p.P522R geenimuutoksen toiminnallinen ja mekanistinen tutkimus ikääntymisen ja Alzheimerin tautiin liittyvien patofysiologisten muutosten yhteydessä
Takalon tutkimuksessa selvitetään uuden, suojaavan vaikutuksen omaavan riskigeenimuutoksen (PLCG2, P522R) toiminnallisia vaikutuksia ikääntymisen ja Alzheimerin taudin (AT) yhteydessä. Tutkimuksessa hyödynnetään moderneja solu- ja malliorganismeja, potilaslähtöisiä solumalleja, sekä PET-kuvantamista, käyttäytymistutkimuksia, molekyylibiologian menetelmiä ja neurobioinformatiikkaa, joiden avulla selvitetään geneettisen muutoksen roolia ikääntymisessä sekä AT:n taudin kehittymiseen ja etenemiseen liittyvissä solutason muutoksissa. Odotettavissa olevat tutkimustulokset edesauttavat AT:n varhaisvaiheen tautimekanismien ymmärtämistä. Tuloksia hyödynnetään myöhemmin uusien kandidaattien identifioinnissa tulevaisuuden biomarkkeri- ja lääketutkimuksiin.
Metaanin sidonta ikiroutamailla – aliarvioitu hiilinielu arktisissa ekosysteemeissä (MUFFIN)
Voigtin hankkeessa tutkitaan metaanin sidontaa Kanadan ja Euroopan arktisilla alueilla. Arktinen alue lämpenee kaksi kertaa maapallon muita alueita nopeammin. Arktiset ekosysteemit ovat ilmastonmuutoksen kannalta tärkeitä niiden suuren hiilivaraston takia. Se voi vapautua ilmakehään kasvihuonekaasuina arktisen alueen lämmetessä. Arktisten soiden tiedetään olevan suuria metaanin (CH4) lähteitä, mutta tundran mineraalimaiden kykyä sitoa metaania ei juuri tunneta. Näiden ekosysteemien metaanin kulutuksella voi olla maailmanlaajuisesti merkittävä ilmastoa viilentävä vaikutus. Projektissa saadaan tietoa siitä, kuinka metaaninielut vaihtelevat vuorokausi- ja vuodenaikaistasolla ja mitkä ympäristötekijät säätelevät metaanin sidontaa. Yhdistämällä uudenaikaista suurella tarkkuudella toimivaa kaasuvirtojen mittaustekniikkaa isotooppimenetelmiin ja mikrobiologisiin tutkimuksiin MUFFIN-projekti tuottaa uutta tietoa siitä, onko arktinen alue aliarvioitu metaanin nielu.
Kohti mekaanista ymmärrystä porolaidunnuksen vaikutuksista soiden hiilitasapainoon (ReindeerPaths)
Ylänteen tutkimuksessa määritetään porolaidunnuksen pitkäaikaisvaikutuksia pohjoisten suoalueiden hiilitasapainoon. Siinä hyödynnetään valtiorajojen luomaa koeasetelmaa, missä raja-aita erottaa valtioiden erilaiset, jo vuosikymmeniä jatkuneet laidunkäytännöt. Tämän luonnollisen asetelman, tutkimuksessa tehdään kaksi koetta pitkäaikaisen laidunnuseron molemmin puolin. Ensimmäisessä koeasetelmassa simuloidaan laidunnuksen aikaansaamia muuttujia – pajujen häviämistä sekä ravinteiden saatavuuden parantumista – alueella, jossa ei ole ollut kesäaikaista laidunnusta. Toisessa koeasetelmassa tutkitaan, kuinka suoalueet palautuvat laidunnuksen loputtua kahdenkymmenen vuoden aikana. Koeasetelmat lisäävät ymmärrystä niistä mekanismeista, joilla porolaidunnus muokkaa suoalojen hiilitasapainoa, sekä auttavat ymmärtämään muutosten vaatimia olosuhteita ja ennakoimaan muutosten aikaskaalaa.
Lisätietoa ja tutkijoiden yhteystiedot: UEF Connect