Kuvantaminen ottaa kehitysloikkia
12.08.2015
– Elämme kuvantamisen renessanssin toista vaihetta. Ensimmäinen vaihe oli, kun lasi keksittiin. Nyt luomme uutta, aiempaa tarkempaa, pienempää ja syvemmälle menevää tekniikkaa sekä työnnämme mikroskopia aloille, joissa sitä ei ole aiemmin käytetty, Teng-Leong Chew sanoo ja vierellä istuva Pasi Kankaanpää nyökyttää ajatukselle hyväksyvästi. – Kentällä ihmiset puhuvat vallankumouksesta, Kankaanpää sanoo. Teng-Leong Chewn ja Pasi Kankaanpään mukaan kuvantamisen tutkijat tekevät yhteistyötä yli valtioiden ja tieteenalojen. Tavoitteena on saada mikroskopia käyttöön mahdollisimman monelle tutkimuksen alalle.
Chew on yhdysvaltalaisen Howard Hughes Medical Institute Janelia Research Campuksen edistyneen kuvantamisen keskuksen uusi johtaja, Kankaanpää Turku BioImagingin manageri. Kuluvan viikon ajan he yhdessä saattelevat pohjoismaista, ja sitä kautta eurooppalaista ja koko maailman kattavaa kuvantamista eteenpäin.
Biokuvantaminen on noussut sairauksien diagnosoinnissa ja biolääketieteellisessä tutkimuksessa maailman kenties tärkeimmäksi menetelmäkokonaisuudeksi. Tieteenala etenee vauhdikkain harppauksin. Yksi merkittävimmistä eteenpäinviejistä on Chewn johtama Janelia Campuksen kuvantamiskeskus.
Janelia Campus on rakentanut kuvantamiskeskuksen ja sinne laitteiston, jota ei kaupallisesti ole edes saataville. Eri puolilla maailmaa työskentelevät tutkijat voivat hakea tutkimusperiodia, jolloin Janelia maksaa ruokaa ja matkakuluja lukuun ottamatta kaiken muun, ja antaa laboratorion yksinoikeudella tutkijan käyttöön.
Yksi johtava ajatus on innostaa eri alojen tutkijat käyttämään kuvantamista. Esimerkiksi öljyjen bakteereja, merikasvillisuutta, mustekalojen nestettä ja korallien kuolemista on viime aikoina tutkittu kehittyneen mikroskopian keinoin.
– Ajatuksena on, että nyt saa kokeilla mitä vain. Ajattele rohkeasti. On oikein epäonnistua, mutta jos sen teet, tee se komeasti. Vain rohkeasti tehdään parasta tiedettä, Chew sanoo.
Koko maailman tutkijat samaan verkkoon
Chew on vieraillut Turussa useampia kertoja, ja myös nyt, pohjoismaisen Bridging Nordic Imaging -verkoston avajaiskokouksen alla hän opettaa kollegansa John Haddlestonin (kuvassa) kanssa turkulaisille kuvantamisen maisteri- ja tohtoriopiskelijoille sekä tutkijoille uusinta tekniikkaa.
– Biokuvantaminen on viime vuosina noussut maailmanlaajuisesti biolääketieteellisen tutkimuksen kenties tärkeimmäksi menetelmäkokonaisuudeksi. Se käsittää muun muassa uusia kolmiulotteisia ja erittäin korkean erottelukyvyn mikroskopiatekniikoita, non-invasiivisia eli kajoamattomia kudosten ja potilaiden kuvantamismenetelmiä, sairauksien diagnosoinnissa käytettäviä menetelmäyhdistelmiä ja tulosten tietokonepohjaista analysointia, Kankaanpää kertoo.
Chew kertoo, miten tekniikan kehittäminen mahdollistaa pian myös sen, että samaa
kudosnäytettä voidaan hyödyntää niin fluorisoivassa kuin elektronimikroskopiassa,
kuinka näytettä ei enää tarvitse ensin viipaloida kokonaan vaan näytteestä voidaan veistää viipale kerrallaan. Miten jatkossa voidaan nähdä nykyistäkin tarkemmin elävien solujen sisälle ja yksittäisten molekyylien sielunelämään.
– Kuvantamisen avulla me voimme nähdä molekyylin toiminnassaan. Miten solu tukee elämää, miten se luo sairauksia, miten se toimii.
Chew ja Kankaanpää puhuvat yhteistyön puolesta. Kuvantamisen saralla on niin paljon tutkittavaa, että kaikille riittää työtä. Esimerkiksi Suomessa yliopistot tekevät yhteistyötä ja sopivat erikoistumisesta. Periaatteena on ”open access”, muiden yliopistojen tutkijat ovat tervetulleita käyttämään Turun yliopiston laitteita ja päinvastoin. Kuvantamisen yhteisö on kuitenkin pieni ja resurssit rajalliset.
– Me kaikki teemme yhteistyötä Suomessa, Pohjoismaissa, Euroopassa ja maailmanlaajuisesti, Kankaanpää sanoo.
Turku BioImaging verkkojen solmijana
Turku on vauhdikkaasti profiloitumassa yhdeksi Euroopan keskeisistä biokuvantamiskeskuksista. Täältä johdetaan sekä suomalaisia että kansainvälisiä alan tärkeimpiä verkostoja.
Turun yliopiston ja Åbo Akademin yhteinen Turku BioImaging on saanut EU:lta puoli miljoonaa euroa muodostusvaiheessa olevan uuden eurooppalaisen kuvantamisverkoston saattamiseksi avoimesti tutkijoiden käyttöön sekä koordinoidakseen maailmanlaajuisen kuvantamisverkoston osaamisen jakamista ja avoimen käytön periaatteita.
– Eurooppalainen malli on perusta maailmanlaajuiselle Global BioImagingielle, Chew sanoo.
Ensimmäisenä lenkkinä voi pitää jo luotua, Turku BioImagigin johtamaa uutta pohjoismaista Bridging Nordic Imaging -verkostoa. Sen ensimmäinen, laajasti poikkitieteellinen seminaari kokoaa loppuviikoksi pohjoismaiden johtavat osaajat kuvantamisen alalta Turkuun. Seminaarissa käsitellään myös pohjoismaisen kuvantamisinfrastruktuurin tehostamista sekä esitellään vasta tulossa olevia uusia tekniikoita, kuten Turussa kehitettävää ääniaaltoihin perustuvaa mikroskopiaa.
Turku BioImagingin viimeaikaisesta myötätuulesta kertovat myös useat kansainväliset tieteelliset huippujulkaisut sekä vuoden 2014 Nobelin kemian palkinnon myöntäminen mikroskopiamenetelmälle, jonka nobelisti Stefan Hell alun perin kehitti työskennellessään Turussa.
Chewn ja hänen kollegansa sovellusspesialisti John Heddleston kouluttivat alkuviikosta turkulaisia opiskelijoita ja tutkijoita, loppuviikko omistetaan ensimmäistä kertaa järjestettävälle Bridging Nordic Imaging -verkoston seminaarille.
Teksti: Erja Hyytiäinen
Kuvat: Erja Hyytiäinen ja Janelia
Kuvat: Erja Hyytiäinen ja Janelia