Ei kategoriaa

Selkäongelmia? Saatat olla huonosti sopeutunut pystykävelyyn

Houstonin yliopiston biologian ja biokemian professori Dan Graur (hyvä blogi linkistä) kiinnitti Twitterissä huomioni BMC Evolutionary Biology -tiedelehdessä julkaistuun Plompin ja kumppaneiden tutkimukseen välilevypullistumista. Aihe oli mielenkiintoinen ja lähestymistapa hauska, joten kirjoitanpa viimeinkin muustakin kuin GMO:ista. Artikkelissa kerrotaan, että vaiva on yleineinen aikuisten keskuudessa, mutta ongelman syyt ovat vielä hämärän peitossa. Uusien tutkimusten perusteella näyttäisi siltä, että selkärangan muoto olisi osallisena välilevypullistuman riskiin.

Tiedetään, että selkäongelmat vaivaavat ihmisiä enemmän kuin muita kädellisiä. Tämän pohjalta on esitetty, että pystykävely selittäisi näiden vaivojen esiintyvyyden ihmisessä. Plomp ja kumppanit testasivat oletuksen pohjalta hypoteesia (ancestral shape hypothesis), jonka mukaan välilevyn pullistumien tulisi vaivata enemmän ihmisiä, joiden selkärangan muoto on enemmän esi-isiemme rangan kaltainen. Pullistumien syy olisi epätäydellinen sopeutuminen pystykävelyyn.

He testasivat oletustaan käyttämällä ihmisistä, simpansseista ja orangeista kerättyjä rinta-ja lannenikamia. Jos hypoteesi pitää paikkansa, välilevyongelmaisten ihmisten nikamien tulisi muistuttaa enemmän simpanssien ja orankien nikamia kuiden terveiden nikamien. Oletus piti paikkansa, mutta tutkimuksessa on selvä ongelma. Edustaako sipmanssien ja orankien nikamien muoto ihmisen esi-isien nikamien muotoa? Ongelman voisi ratkaista käyttämällä fossiileista saatua dataa, mutta tuskinpa sitä on tarpeeksi.

Jos Plompin ja kumppaneiden johtopäätös pitää paikkansa, välilevypullistumien merkittävä syy on evoluutiohistoria ja siitä johtuva variaatio ihmisissä. Tutkimus myös kertoo millaiset ihmiset ovat alttiita pullistumalle ja tätä voidaan mahdollisesti käyttää ongelman ehkäisemiseen. Tutkimusta voidaan pitää yhtenä esimerkkinä, jossa evolutiivinen näkökulma voi valoittaa joitakin ihmisen terveysongelmia. Ala on uusi ja tunnetaan evolutiivisena lääketieteenä.

Mainokset

GMO:iden ekonomiset ja agronomiset vaikutukset

Open access -tiedejulkaisu Plos Onessa julkaistiin pari päivää sitten Wilhelm Klümperin ja Matin Qaimin meta-analyysi GMO:iden ekonomisista ja agronomisista vaikutuksista. Meta-analyysiin valittiin mukaan 147 aihetta käsittelevää tutkimusta. Analyysin johtopäätös on todella positiivinen GMO:iden kannalta, mutta ei erityisen yllättävä: ”the average agronomic and economic benefits of GM crops are large and significant”.

journal.pone.0111629.g002

Kuva 1. GMO:iden ekonomiset ja argonomiset vaikutuksen. Kuvan lähde: Klümperin ja Qaimin  meta-analyysi

 

Sadot ovat keskimäärin kasvaneet 21,6 %, torjunta aineiden käyttö ja niiden kustannukset ovat tippuneet 36,9 % ja 39,2 % ja viljelijöiden voitot kasvaneet 68,2 %. Tuotannon kustannukset ovat nousseet hieman, mutta tutkijoiden mukaan ero ei ole tilastollisesti merkitseviä. Olisiko Suomessakin aika ottaa ilo irti näistä tuotteista?

Pistetään pistetään GM-banaania poskeen

Uusimmassa Nature Biotechnology-tiedejulkaisussa on asiaa kahdesta erilaisesta geenimuunnellusta banaanista. Lehden uutinen kertoo A-vitamiinin puutokseen kehitetyn ”Super banaanin” ihmiskokeiden alkavan Queenslandin teknillisessä yliopistossa. Vuosittain 250 000 – 500 000 lasta sokeutuu A-vitamiinin puutoksen takia, joista puolet kuolee ensimmäisen vuoden aikana sokeutumisesta. Kokeiden tarkoituksena on selvittää kuinka paljon beetakaroteenia sisältävien GM-banaanien syöminen nostaa koehenkilöiden A-vitamiinitasoja. Ugandaan tarkoitettu lajike sisältää PSY2a-geenin enemmän betakaroteenia tuottavasta banaanilajikkeesta, mikä lisää Ugandan oloihin sopivien kahden lajikkeen beetakaroteenitasoja. Tutkijat ovat toiveikkaina banaanin mahdollisuuksista päästä Ugandaan viljeltäväksi, koska kultaisen riisin kohdalla nähty vahva vastustus puuttuu. Aktivistit eivät ole tuhonneet koeviljelmiä, kuten kultaisen riisin kanssa kävi, tai edes vierrailleet pelloilla.

Lehdessä julkaistiin myös kirje päätoimittajalle, jossa kerrottiin Xanthomonas campestris-bakteerin aiheuttamalle kuihtumistaudille resistenttien GM-banaanien viljelyskokeista. Tauti on aiheuttanut Itä-ja Keski-Afrikassa 2-8 miljardin dollarin tappiot viimeisen kymmenen vuoden aikana, joten keksintö tulee tarpeeseen. Tutkijat loivat yhteensä 65 resistenttiä linjaa siirtämällä banaaniin joko Hrap-tai Pflp-geenin, jotka saavat aikaan tautiresistenssin. Geenien koodaamat proteiinit eivät ole AllergenOnlinen mukaan potentiaalisia allergeenejä ja kyseisiä proteiineja löytyy esimerkiksi riisistä ja paprikasta, joten banaanien pitäisi olla turvallisia ihmisille. Banaanit käyvät vielä läpi lain vaatimia testejä ja tutkijat yrittävät parantaa tautiresistenssiä risteyttämällä sopivia linjoja. Raportoidut kokeet vaikuttavat lupaavilta (klikkaa kuvaa suurentaaksesi se).

Banaanit

Kuvan lähde: Nature Biotechnology

 

CRISPR-Cas9

CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) on esitumallisten eliöiden puolustusmekanismi vierasta DNA:ta vastaan. Vieraat nukleiinihapot voivat olla peräisin esimerkiksi viruksesta, jonka takia niistä on päästävä nopeasti eroon. DNA:n tullessa soluun osa nukleiinihapoista liitetään CRISPR-toistojaksojen väliin osaksi solun omaa genomia. Puolustusmekanismin toimiessa toistojaksot käännetään yhdessä liitetyn DNA:n (protospacer sekvenssi) kanssa CRISPR RNA:ksi (crRNA). CrRNA yhdistyy transaktivoivan RNA:n (tracrRNA) kanssa, jonka jälkeen RNA:t muodostavat kompleksin fosfodiesterisidoksi pilkkovan Cas9-nukleaasin kanssa. Protospacerin ansiota solu tunnistaa vieraan DNA:n sekvenssin perusteella, jonka jälkeen Cas9 pilkkoo vieraan nukleiinihapon.

wpid-wp-1408831524660.jpeg

CRISPR-Cas9 toiminta solussa. Lähde: Nature biotechnology

CRISPR-Cas9 on liitetty hiljattain molekyylibiologian työkaluihin ja olen päässyt kokeilemaan sitä kerran töissä. Protospacerien ansiosta tutkijat voivat siirtää geenejä tai tuottaa mutaatioita haluttuun osaan genomia. Tämä avaa uusia ovia biologian tutkimukselle, lääketieteelle sekä GMO:iden kehittämiselle. Itse injektoin CRISPERiä Drosophilan alkioihin ja sain aikaan mutaatioita shvenbaby-geenissä. Tällä hetkellä olen mukana selvittämässä variaation geneettistä perustaa ja CRISPR-Cas9 on tärkeä työkalu tässä tutkimuksessa.

Lääketiedekin tulee hyötymään tästä tekniikasta. Nature Biotechnology-tiedejulkaisussa ilmestyi kesäkuussa tutkimus, jossa tutkijat onnistuivat korjaamaan hiiren maksasoluista tyrosinemiaa aiheuttavan mutaation. Tyrosinemia on perinnöllinen aminohappoaineenvaihdunnan häiriö, joka johtuu pistemutaatiosta FAH-geenissä. Sairaus johtaa toksisten metaboliittien kertymisen maksaan, joka vaurioittaa elintä. Tutkijat injektoivat hiiriin CRISPRin yhdessä 199 emäksen pituisen yksijuosteisen DNA:n kanssa, joka korvaa mutaation sisältävän sekvenssin. Hiiriltä voitiin lopulta poistaa lääkitys eikä taudista johtuvaa painon laskemista havaittu. Tulevaisuudessa tätä voidaan soveltaa ihmisten geneettisten sairauksien hoitoon.

Kemikaalittomat kuluttajatuotteet

Viime huhtikuussa Nature Chemistryyn lähetettiin käsikirjoitus artikkelista, jossa käytiin läpi kaikki kemikaalittomiksi merkityt kosmetiikkatuotteet, ruuat, juomat, kodin puhdistusaineet ja yrttituotteet. Tavoitteena oli listata tuotteet, jotka ansaitsevat kylkeensä chemical free-maininnan. Artikkeli on huumorilla tehty, mutta paikkansapitävä, joten se ilmestyi Naturen sivuilla The Sceptical Chymist-blogissa. A comprehensive overview of chemical-free consumer products listaa vaikuttavat nolla valmistetta, jotka ovat todella kemikaalittomia.

Kemikaali tarkoittaa mitä tahansa alkuainetta ja niiden yhdisteitä. Ei ole väliä onko se peräisin luonnosta vai laboratoriosta tai missä olomuodossa se on. Esimerkiksi elämälle välttämätön vesikin on kemikaali, joten kuluttajan on turha metsästää kemikaalittomia tuotteita ellei tyhjiötä halua ostaa. Valitettavasti jostain syystä kemikaalista on tullut sana, joka tarkoittaa automaattisesti myrkyllistä tai vaarallista, vaikka tämä on samanlaista hölynpölyä kuin luonnosta peräisin = turvallinen.

Maailma on miesten! Naiset ehkäisköön.

Kemikaalicocktailissa kuhisee. Nimimerkki noora on kirjoittanut kriittisen artikkelin e-pillereiden haitoista. Artikkeli perustuu hieman valikoiden Ylen uutiseen erään miehille tarkoitetun hormonaalisen ehkäisyn tutkimuksen lopettamisesta. Uutinen itsessään on asiallinen, mutta noora poimii jutusta palasia sivuuttaen hyvin oleellisia faktoja. Näistä kohta lisää.

Noora viittaa tekstissään Saariston ja kumppaneiden Hormones and Behavior-tiedejulkaisussa ilmestyneeseen tutkimukseen ja väittää e-pillereistä peräisin olevien hormoneiden häiritsevät kalojen hormonitoimintaa ja mahdollisesti niiden lisääntymistä. Tutkimuksessa altistettiin hietatokkoja 17-alfa-etinyyliestradiolille (EE2) 1-4 viikon ajan kahdessa eri pitoisuudessa sekä kontrollissa. Kokeessa havaittiin hormonia saaneilla kaloilla pienemmät kokoerot paritelleiden ja parittelemattomien urosten välillä kuin kontrolliryhmässä. Tutkijoiden mukaan tämä saattaa johtaa seksuaalivalinnan ylläpitämien ominaisuuksien katoamiseen tutkituilla kaloilla. Tämä tutkimus ei kuitenkaan kerro kuinka suuri osuus ehkäisypillereillä on vesistöjen kuormituksessa.

Environmental Science & Technology-tiedelehdessä julkaistu critical review-artikkeli käy läpi estrogeenien eri lähteet ja kuinka suuren osuuden ehkäisypillereistä tuleva EE2 kattaa tästä. Artikkelin mukaan erilaisia estrogeenien lähteitä ovat mm. karjan kasvatus, maanviljely ja teollisuus. Myös jokaisen ihmisen virtsan mukana pääsee erilaisia estrogeenejä. Tutkijoiden mukaan pillereistä tuleva EE2, joka on vahvempi estrogeeni kuin ihmisestä tulevat E1, E2 ja E3, aiheuttaa vain 1 % estrogeenipäästöt vesistöihin virtsan kautta (kuva 1). Mainitaan hauskana faktana, että todellisia hormonitehtaita ovat raskaana olevat naiset. Miehet erittävät estrogeeniä keskimäärin 7 µg päivässä, mutta raskaana olevat naiset yltävät 6859 µg:aan per päivä.
Kuva

Kuva 1. Eri ihmisryhmien osuudet estrogeenien erittämisestä virtsan kautta.

Artikkelin mukaan ehkäisypillereistä löytyvän EE2:n ennustettu pitoisuus USA:n juomavedessä on pienin verrattuna ihmisen itse tuottamiin yhdisteisiin yhdessä ruuan kautta saatujen estrogeenien pitoisuuteen. Jopa silloin kun EE2:n vahvuus suhteutetaan. Tutkijat huomauttavat, että ehkäisypillerit eivät ole ainoa terveydenhuollon tuottama estrogeenien lähde. Hormonikorvausterapia yhdessä eläimille määrättyjen lääkkeiden kanssa kattavat suurimman osan vuodessa määrättyjen estrogeenien osuudesta. Vaikka ehkäisyn takia vesistöihin pääsevän estrogeenin osuus on pienin verrattuna muihin lähteisiin, se saattaa tutkijoiden mukaan olla osallisena akvaattisten lajien feminisaatioon.

Noora siirtyy kaloista miehiin ja pohtii miksi sivuvaikutuksia hyväksytään enemmän naisilla kuin miehillä. Hän listaa aknen, lihomisen, mielialavaihteluiden ja haluttomuuden pillereiden haittavaikutuksiksi. E-pillereiden tiedetään vähentävän aknen oireita verrattuna plaseboon ja Duodecimin terveyskirjaston mukaan edellämainitut oireet helpottuvat yleensä, kun kuuria jatketaan. Huvittavaa tässä on se, että nooran itse lainaama uutinen kertoo miksi haittoja hyväksytään enemmän naisilla kuin miehillä:

”Raskaana olevalla naisella on aina jonkinlainen terveysriski, mutta miehelle terveysriskiä ei muodostu lapsen siittämisestä. Henkisellä puolella tietenkin voi jotain tulla, jos lapsi ei ole toivottu.”

Esimerkiksi voidaan ottaa nooran mainitsema veritulpan riski. Ehkäisypillereitä käyttävillä riski on hieman suurempi kuin ei-käyttäjillä, mutta raskaana olevilla naisilla riski on huomattavasti suurempi kuin pillereitä syövillä. Suurimmassa riskissä ovat synnyttäneet naiset (kuva 2).

Kuva

Kuva 2. Naisten määrä, jotka saava veritulpan per 10 000 naisvuotta. Lähde: FDA

Noora väittää ettei naisista välitetä, joten ei ole väliä, vaikka uusissa drospirenonia sisältävissä ehkäisyissä on suurempi veritulpan riski. Kirjoittaja jättää taas sopivasti oleellisen tiedon mainitsematta lainaamastaan uutisesta:

”Yhdistelmäehkäisy muun muassa vähentää munasarjasyövän riskiä ja jopa puolittaa kohdun runko-osan syövän riskin.”

”Ehkäisyyn liittyvä riski on siis aina matalampi kuin raskauteen liittyvä veritulppariski.”

Tyylilleen uskollisena noora jättää mainitsematta omien lähteidensä tietoja vaatiessaan miesten vuoroa olla ”koekaniineina”. Ylen uutisessa miesten hormonaalisesta ehkäisyssä kerrotaan selvästi miksi miesten ehkäisy ei ole yhtä helppo ongelma kuin naisten ehkäisy:

”Keltarauhashormonia käytetään osana naisten e-pillereitä ja yksinään minipillereissä. Naisilla yhdistelmäpillerit estävät munarakkulan puhkeamisen, miehillä potentiaalisen hormonivalmisteen täytyisi estää siittiötuotanto kokonaan. Niitä riittää; uusia siittiöitä kehittyy noin tuhat sekunnissa miehen koko eliniän ajan.

– Miehellä täytyisi olla jatkuva täysjarru päällä, naisen ehkäisyssä riittää huomattavasti vähäisempi, Toppari summaa.”

Ehkäisypillereillä on lieviä sivuvaikutuksia, mutta käytöstä saadut hyödyt ovat huomattavasti suurremmat. YTHS ja Duodecimin terveyskirjasto listaavat e-pillereiden positiivisiksi vaikutuksiksi pienentyneen riskin sairastua myoomiaan, endometrioosiaan, munasarjakystiaan ja sisäsynnytintulehduksiin, vuotojen säännöllistyminen ja niiden niukkuus sekä kivottomuus. Yhdistelmäpillerit auttavat myös niitä, jotka kärsivät aknesta, rasvaisista hiuksista ja ihosta tai liiallisesta karvankasvusta.